JPH11153636A - バリスタの選別方法 - Google Patents

バリスタの選別方法

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JPH11153636A
JPH11153636A JP9321668A JP32166897A JPH11153636A JP H11153636 A JPH11153636 A JP H11153636A JP 9321668 A JP9321668 A JP 9321668A JP 32166897 A JP32166897 A JP 32166897A JP H11153636 A JPH11153636 A JP H11153636A
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JP
Japan
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varistor
dielectric loss
pulse
judged
internal defect
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JP9321668A
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Inventor
Seiji Sakai
清司 坂井
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/01Subjecting similar articles in turn to test, e.g. "go/no-go" tests in mass production; Testing objects at points as they pass through a testing station
    • G01R31/013Testing passive components
    • GPHYSICS
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常良品を劣化させたり、あるいは、通常良
品を不具合品として排除したりすることなく、安定して
内部欠陥の有無を検出する。 【解決手段】 ステップS1でパルス発生器を用いて、
1A以上で、かつ、バリスタの平均的破壊電流の90%
以下のピーク値を有し、パルス幅が100msec以下
の大電流パルスを、バリスタに印加する。ステップS2
でバリスタの誘電損失を略100KHz以上の周波数で
LCRメータを用いて測定する。次に、ステップS3
で、測定値が予め設定された判定基準の範囲内であるか
どうかを判定する。範囲内であれば、良品として判断
し、範囲外であれば内部欠陥を有する不具合品と判断す
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、バリスタ、特に、
電子回路等にサージ対策として採用されるバリスタの選
別方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、電圧非直線抵抗体であるバリ
スタの内部欠陥の有無を検出する方法として、特公平6
−70658号公報に示すように、パルスを印加して内
部欠陥のあるバリスタを破壊させる方法が提案されてい
る。また、特公平4−66082号公報や特公平1−1
3201号公報に示すように、バリスタの電流電圧特性
を測定し、正常なバリスタの電流電圧特性と比較するこ
とによって、内部欠陥の有無を検出する方法も提案され
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パルス
を印加して内部欠陥のあるバリスタを破壊させる方法
は、パルスのエネルギーが大きければ、通常の良品まで
も劣化させてしまうし、パルスのエネルギーが小さけれ
ば、欠陥の検出ができなくなるため、パルスのエネルギ
ー量設定や制御を厳格に管理する必要があった。
【0004】また、バリスタの電流電圧特性を測定して
内部欠陥の有無を検出する方法は、内部欠陥の存在と電
流電圧特性の変動に統計的な相関関係があることを利用
しているため、確実に不具合品を排除させるには、良品
として選別する条件を厳しくして狭い選別範囲にしなけ
ればならず、通常の良品までも不具合として排除してし
まうおそれがあった。
【0005】そこで、本発明の目的は、通常良品を劣化
させたり、あるいは通常良品を不具合品として排除した
りすることなく、安定して内部欠陥の有無を検出するこ
とができるバリスタの選別方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明に係るバリスタの選別方法は、バリスタに大
電流パルスを印加した後、誘電損失を測定し、得られた
誘電損失の値に基づいてバリスタを選別することを特徴
とする。ここに、大電流パルスは、ピーク値が1A以上
かつバリスタの平均的破壊電流の90%以下であり、パ
ルス幅が100msec以下である。さらに、誘電損失
の測定周波数は100KHz以上であり、かつ、測定時
間は1sec以下である。
【0007】
【作用】以上の方法により、内部欠陥を有する不具合の
バリスタに大電流パルスを印加すると、内部欠陥部分の
非直線性が失われて抵抗体化し、誘電損失の値が上昇す
る。ところが、内部欠陥を有さない良品のバリスタに大
電流を印加しても、誘電損失の値は上昇しない。従っ
て、大電流パルスを印加した後、誘電損失の値を測定
し、その誘電損失の値が所定範囲から外れた場合には、
内部欠陥を有する不具合のバリスタと判定することがで
きる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るバリスタの選
別方法の実施形態について添付図面を参照して説明す
る。
【0009】図1は、バリスタ1の一例を示す分解斜視
図である。セラミックシート2は、ZnO,BaTiO
3,SrTiO3等を主成分とした粉末を含有した有機バ
インダを混練し、これをシート状にしたものである。セ
ラミックシート2の上面には内部電極3,4が印刷等の
方法によって形成されている。内部電極3,4の材料に
は、Ag,Ag−Pd,Cu等の導電性ペーストを使用
する。こうして準備されたセラミックシート2は交互に
積み重ねられる。さらに、保護シート5が上側と下側に
配設された後、一体的に圧着して積層体とされ、焼成さ
れる。
【0010】次に、図2に示すように、この積層体の左
右に外部電極7,8が形成される。外部電極7には内部
電極3の端部が電気的に接続され、外部電極8には内部
電極4の端部が電気的に接続されている。従って、図3
に示す電気等価回路を有する積層型バリスタ1が得られ
る。
【0011】こうして得られた積層型バリスタ1は、図
4に示す選別装置11にセットされる。選別装置11
は、パルス発生器12、LCRメータ(いわゆるQメー
タ)13、切換えスイッチ14及び図示しないマイクロ
コンピュータにて構成されている。パルス発生器12
は、1A以下で、かつ、バリスタ1の平均的破壊電流の
90%以下のピーク値を有する大電流パルスを発生させ
る。ピーク値が1Aより小さくなると、内部欠陥の抵抗
体化(後述)が行われないからである。また、ピーク値
がバリスタ1の平均的破壊電流の90%より大きくなる
と、通常の良品までも劣化させてしまうおそれがあるか
らである。さらに、大電流パルスのパルス幅は100m
sec以下に設定することが好ましい。パルス幅が10
0msecを越えると、大電流パルスを印加することに
よってバリスタ1が発熱して劣化するからである。
【0012】LCRメータ13は、回路の共振を利用し
てコンデンサのQを測る周知の測定器であり、バリスタ
1の静電容量や誘電損失(tanδ)を測定することが
できる。このLCRメータ13はパルス発生器12に対
して電気的に並列に接続され、両者はその一端が切替え
スイッチ14を介してバリスタ1の外部電極7に電気的
に接続され、他端がバリスタ1の外部電極8に電気的に
接続される。
【0013】以上の構成からなる選別装置11を使って
バリスタ1を選別する方法について、図5に示されてい
るフローチャートを参照して説明する。選別装置11を
起動すると、ステップS1で、図示しないマイクロコン
ピュータからの信号により、切換えスイッチ14を14
a側に切り換えてパルス発生器12をバリスタ1に接続
した後、パルス発生器12からの大電流パルスをバリス
タ1に印加させる。例えば、バリスタ1がZnO系であ
る場合には、大電流パルスのピーク値は1A、パルス幅
は10msecに設定される。
【0014】このとき、図6に示すように、内部欠陥を
有する不具合のバリスタ1に大電流パルスが印加される
と、内部欠陥部分の非直線性が失われて抵抗体化し、誘
電損失の値が上昇する(点線22b参照)。一方、内部
欠陥を有さない良品のバリスタ1に大電流パルスを印加
しても、誘電損失の値は上昇しない(実線22a参
照)。図6において、符号22は周波数を変化させなが
ら誘電損失を測定したグラフを表示しており、実線22
aは通常良品の場合を示し、点線22bは不具合品の場
合を示す。また、符号21は周波数を変化させながら静
電容量を測定したグラフを表示しており、実線21aは
通常良品の場合を示し、点線21bは不具合品の場合を
示す。なお、後述するように、誘電損失を測定する場合
は、通常、周波数を変化させながら誘電損失を測定する
ようなことはしないで、所定の周波数でのみ誘電損失を
測定する。大電流パルスが所定時間印加された後、再び
マイクロコンピュータからの信号により、パルス発生器
12は停止される。
【0015】次に、ステップS2で、切換えスイッチ1
4を14a側から14b側に切り替えてLCRメータ1
3をバリスタ1に接続する。バリスタ1が内部欠陥を有
する場合、誘電損失の上昇は図6に示すように、略10
0KHz以上で顕著になってくるので、LCRメータ1
3は、バリスタ1の誘電損失を100KHz以上の周波
数で測定するように設定されている。例えば、バリスタ
1がZnO系である場合には、測定電圧が1Vrms,
周波数が1MHzで誘電損失を測定する。バリスタ1の
誘電損失の測定時間は1sec以下に設定される。
【0016】次に、ステップS3で、測定値はマイクロ
コンピュータに送られ、マイクロコンピュータは、測定
値が予め設定された所定の誘電損失の範囲内であるかど
うかを判定する。通常、判定の基準となる誘電損失の数
値は、バリスタ1の平均的な誘電損失の1.1〜5倍程
度を上限として設定される。平均的な誘電損失は材料系
が決まれば略一定の値となる。例えば、バリスタ1がZ
nO系である場合には、平均的な誘電損失は2%〜5%
である。従って、マイクロコンピュータの判定基準とし
て5%を設定する。これにより、マイクロコンピュータ
は、測定値が予め設定された判定基準である5%を越え
ていないかどうかを判定し、越えていなければ良品と判
断する。逆に、測定値が5%を越えていれば不具合品と
判断する。
【0017】以上の方法によれば、大電流パルスを印加
した後、誘電損失を測定するだけで、確実に内部欠陥を
有する不具合品を検出することができ、通常良品を劣化
させたり、通常良品を不具合品として排除しなくてす
む。また、以上の方法によれば、内部欠陥の存在により
耐サージ性及びサージ吸収能力の劣るバリスタを短時間
で選別することができる。従って、バリスタ1の全数選
別も実行可能となり、バリスタ1の品質を向上させるこ
とができる。さらに、サージ吸収特性が異なるバリスタ
であっても、そのバリスタの材料系が同じであれば、バ
リスタを選別する際のマイクロコンピュータに予め設定
しておく判定基準の誘電損失の数値を変更してなくても
すむので、多品種ラインへの適用も可能となる。
【0018】なお、本発明に係るバリスタの選別方法は
前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲
内で種々に変更することができる。例えば、選別装置は
必ずしも前記実施形態に限定するものではなく、バリス
タの仕様に合わせて種々構成される。
【0019】
【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、大電流パルスを印加した後、誘電損失を測定す
るだけで、確実に内部欠陥を有する不具合品を検出する
ことができ、通常良品を劣化させたり、通常良品を不具
合品として排除しなくてすむ。また、以上の方法によれ
ば、内部欠陥の存在により耐サージ性及びサージ吸収能
力の劣るバリスタを短時間で選別することができ、バリ
スタの全数選別も実行可能となり、バリスタの品質を向
上させることができる。さらに、サージ吸収特性が異な
るバリスタであっても、そのバリスタの材料系が同じで
あれば、バリスタを選別する際に予め設定しておく判定
基準の誘電損失の数値を変更してなくてもすむので、多
品種ラインへの適用も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】バリスタの一例を示す分解斜視図。
【図2】図1に示したバリスタの外観を示す斜視図。
【図3】図2に示したバリスタの電気等価回路図。
【図4】本発明に係るバリスタの選別方法に使用される
選別装置の一例を示す電気ブロック図。
【図5】本発明に係るバリスタの選別方法の一実施形態
を示すフローチャート。
【図6】静電容量特性及び誘電損失特性を示すグラフ。
【符号の説明】 1…バリスタ 12…パルス発生器 13…LCRメータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バリスタに大電流パルスを印加した後、
    誘電損失を測定し、得られた誘電損失の値に基づいてバ
    リスタを選別することを特徴とするバリスタの選別方
    法。
  2. 【請求項2】 前記大電流パルスは、ピーク値が1A以
    上かつバリスタの平均的破壊電流の90%以下であり、
    パルス幅が100msec以下であることを特徴とする
    請求項1記載のバリスタの選別方法。
  3. 【請求項3】 前記誘電損失の測定周波数が100KH
    z以上であり、かつ、測定時間が1sec以下であるこ
    とを特徴とする請求項2記載のバリスタの選別方法。
JP9321668A 1997-11-21 1997-11-21 バリスタの選別方法 Pending JPH11153636A (ja)

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DE19852775A DE19852775B4 (de) 1997-11-21 1998-11-16 Verfahren zur Sortierprüfung von Varistoren
US09/198,283 US6246242B1 (en) 1997-11-21 1998-11-23 Method of screening varistors

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