WO2000046820A1 - Procede d'inspection de condensateurs ceramiques lamines - Google Patents

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WO2000046820A1
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ceramic capacitor
screening
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voltage
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Inventor
Yukihito Yamashita
Akira Omi
Takeshi Iino
Shigeki Inagaki
Tatsuro Kikuchi
Yoshinori Tomita
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • 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
    • G01R31/01—Subjecting 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
    • G01R31/013—Testing passive components
    • G01R31/016—Testing of capacitors

Definitions

  • the present invention relates to a method for screening a multilayer ceramic capacitor which guarantees the insulation resistance characteristics of the multilayer ceramic capacitor.
  • a method of screening multilayer ceramic capacitors is to apply a DC voltage exceeding the rated voltage several times repeatedly between the external electrodes of the multilayer ceramic capacitor.
  • Withstand voltage test method which electrically destroys the defective part of the body ceramic layer and removes the insulation resistance value that has deteriorated, or measures insulation resistance after a certain period of time after applying DC voltage and returns to the reference value Insulation resistance measurement test methods are used to remove those that do not occur, and leakage current is measured after a certain period of time by applying a DC voltage, and those that exceed the reference value are removed.
  • the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and the insulation resistance characteristic is accelerated reliability. It is an object of the present invention to provide a multilayer ceramic capacitor capable of guaranteeing high reliability without deterioration even in a test.
  • the present invention provides a method of superposing a constant DC current between external electrodes of a multilayer ceramic capacitor, increasing the voltage between the external electrodes, and further increasing the DC constant from the time when the voltage curve becomes flat.
  • An electric current is applied for a predetermined time, and an object in which the voltage between the external electrodes has dropped sharply during the applied time is selectively removed as a defective product.
  • FIG. 1 is a circuit diagram used in one embodiment of the method for screening a multilayer ceramic capacitor of the present invention.
  • Fig. 2 is a conceptual diagram of superimposing a constant DC current to a good multilayer ceramic capacitor.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the capacitance for each effective layer of a non-defective multilayer ceramic capacitor.
  • FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the insulation resistance of a good multilayer ceramic capacitor.
  • FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the insulation resistance for each effective layer of a good multilayer ceramic capacitor.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram in which a DC constant current is superimposed and applied to a defective multilayer ceramic capacitor.
  • FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of the capacitance for each effective layer of the defective multilayer ceramic capacitor.
  • FIG. 8 is an equivalent circuit diagram of the insulation resistance of a defective multilayer ceramic capacitor.
  • FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of the insulation resistance for each effective layer of the defective multilayer ceramic capacitor.
  • FIG. 10 is a characteristic diagram of a DC constant current and a voltage between external electrodes superimposed on a non-defective multilayer ceramic capacitor.
  • FIG. 11 is a characteristic diagram of a DC constant current and a voltage between external electrodes superimposed on a defective multilayer ceramic capacitor.
  • FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the current supply time and the current value until a defective multilayer ceramic capacitor reaches dielectric breakdown.
  • FIG. 13 is a diagram showing changes in capacitance before and after the screening and after the heat treatment.
  • a ceramic material having B characteristics for the effective layer 8. Prepare a multilayer ceramic capacitor with 0.8 mm X thickness 0.8 mm, capacitance 0.22 / F, and rated voltage 16 V.
  • a process will be described in which a DC constant current 4 is superimposed and applied to the manufactured multilayer ceramic capacitor, and when a voltage is generated between the external electrodes 6, the multilayer ceramic capacitor causes dielectric breakdown.
  • the superimposed DC constant current 4 does not leak due to the humidity attached to the surface of the multilayer ceramic capacitor 1, and ensures that a voltage is generated between the external electrodes 6 and that the voltage is applied to the effective layer 8. 5 0 to do Screening was performed under a constant humidity of R h%.
  • FIG. 10 shows the waveform of the multilayer ceramic capacitor 1 that did not break down
  • FIG. 11 shows the waveform of the multilayer ceramic capacitor 1 that broke down during the observation time.
  • the insulation resistance 13 of the multilayer ceramic capacitor 1 becomes equivalent to the insulation resistance 14 and 15 of each effective layer 8 connected in parallel as shown in Fig. 9. . If there is an effective layer 8 with a defect 12 in it and its insulation resistance 15 is low resistance, when a DC constant current 4 is superimposed, the insulation resistance 15 becomes the insulation resistance of another effective layer 8 A current greater than 14 is shunted. At this time, since the same potential is generated at both ends of the insulation resistances 14 and 15, a large electric current is consumed by the insulation resistance 15 through which a large shunt current flows due to the product of voltage, current, and conduction time At the end, the calorific value becomes extremely large, electrical insulation is broken down, and a short circuit occurs. It is thought that the pressure drops rapidly as shown in pressure column 11.
  • the multilayer ceramic capacitor 1 in which no defect 12 is generated has a sharp drop in the voltage curve 10 at both ends of the external electrode 6 within the observation time 200 msec. No phenomenon was observed. This is considered to be due to the fact that the insulation resistance 14 of each effective layer 8 is uniform, the shunt current also flows uniformly between the insulation resistances 14 and the amount of heat generation becomes uniform, and there is no effective layer 8 that causes dielectric breakdown. That is, a capacitor having a defective portion 12, such as the multilayer ceramic capacitor 1 shown in FIG. 6, is destroyed within a certain observation time, and the voltage curve 11 drops rapidly.
  • the voltage curve 10 is in a state of stably maintaining a constant value.
  • the present invention superimposes a DC constant current 4 between the external electrodes 6 of the multilayer ceramic capacitor 1 and boosts the voltage between the external electrodes 6 to make the dielectric ceramic a low-resistance body when the voltage curve becomes flat.
  • a predetermined DC constant current 4 is applied thereto, a larger shunt current is applied to the defective portion 12 of the dielectric ceramic having a lower insulation resistance than the other portions.
  • the electric energy caused by the product of the pressure causes the defective portion 12 to undergo dielectric breakdown, causing a short circuit, and the voltage between the external electrodes 6 drops rapidly. It can be said that a defective product having such a defective portion 12 is accurately selected and removed.
  • FIG. 12 shows the relationship between the energizing time required for the defective portion 12 to cause dielectric breakdown and the four values of the DC constant current that is superimposed. However, it is the energizing time from the point when the voltage curve generated between the external electrodes 6 becomes flat. As shown in Fig. 12, if the DC constant current with superimposed current of 4 is small, a long time is required until dielectric breakdown occurs, and the variation in the current flow time until breakdown is large. Also, it can be seen that if the conduction time is short, dielectric breakdown is unlikely to occur even if the defective portion 12 is present.
  • the energizing time and DC constant current 4 shown in (Table 1) were Screening was performed under the changed conditions, reliability tests were performed on 100 non-defective multilayer ceramic capacitors 1 for each screening condition, and the results of screening effect evaluation are shown in Table 1.
  • the conditions for the reliability test were as follows: a temperature of 85 ° (:, a constant temperature of 85% humidity, a constant voltage of 32 V, a DC voltage of 32 V was applied for 250 hours, and the insulation resistance 13 became 101 ()
  • a conventional screening method was used in which a rated voltage of 16 V was applied for 1 minute, insulation resistance 13 was measured, and 101 ⁇ or more was considered a non-defective product. The same evaluation was performed for non-defective products, and the results are also shown in (Table 1).
  • the deteriorated product disappears in more than 80 msec when the current is applied in one direction and 50 msec in the case of bidirectional application.
  • the energizing direction is 50 msec or more in both the negative and bidirectional directions, and when the constant current is 1.6 mA, the energizing time is 10 msec or more in both the unidirectional and bidirectional directions. Generation of deteriorated products will not be recognized.
  • the defective multilayer ceramic capacitor 1 of each condition generated by the screening method of the present invention was embedded in resin, polished perpendicular to the lamination direction of the internal electrodes 7 and analyzed for the internal structure. It was confirmed that a short circuit was present between the internal electrodes 7 facing the defective portion 12.
  • the reliability analysis also performed a similar analysis on the multilayer ceramic capacitor 1 in which the insulation resistance 13 was degraded. As a result, the presence of a defect 12 was confirmed in all samples. As described above, even when the DC constant current 4 is superimposed and energized, dielectric ceramics whose insulation resistance has been deteriorated without being electrically broken can be selectively removed by the insulation resistance test.
  • the method for screening a multilayer ceramic capacitor of the present invention is an effective method for providing a multilayer ceramic capacitor 1 with high reliability.
  • a screening condition a DC constant current
  • the optimum condition is to superimpose current from both directions, more preferably from both directions, and to superimpose a DC constant current 4 of 0.1 mA or more for 80 msec or more.
  • the defective portion 12 having a low insulation resistance can be reliably broken down by electric energy, and the multilayer ceramic capacitor having the defective portion 12 can be selectively removed.
  • the capacitance of the multilayer ceramic capacitor 1 after screening of the present invention is reduced by about 15% as compared with that before screening. This is because the dielectric ceramic layer of the capacitor 16 constituting the effective layer 8 is polarized by the voltage generated between the external electrodes 6, and the relative dielectric constant decreases. Therefore, in order to return the capacitance to the value before the screening, it is necessary to heat the multilayer ceramic capacitor 1 at a temperature of one or more points of the dielectric ceramic to reliably depolarize it and put it in an unpolarized state. .
  • the capacitance of the multilayer ceramic capacitor 1 is first measured, and after the capacitance that does not reach the specified value due to an abnormal insulation resistance due to an internal defect is selectively removed, a defective portion 12 is formed in the dielectric ceramic.
  • a DC constant current 4 By applying a DC constant current 4 only to those that exist and whose capacitance is within the reference characteristic value range and perform screening, the number of sorting operations can be minimized. It is possible to increase work efficiency.
  • a constant humidity It is desirable to perform in an environment.
  • the multilayer ceramic capacitor 1 having the defect 12 which is one of the factors deteriorating the insulation resistance 13 in the accelerated reliability test was completely removed.
  • the screening method of the present invention the multilayer ceramic capacitor having the defect 12 1 can be completely removed, and a highly reliable multilayer ceramic capacitor 1 can be provided.
  • a DC constant current is superimposed between the external electrodes of the multilayer ceramic capacitor, and the DC constant current is further increased for a predetermined time after the voltage curve becomes flat by increasing the voltage between the external electrodes. It has an internal defect, which is one of the factors that cause insulation resistance to deteriorate in accelerated reliability tests by selectively removing as an inferior product the voltage between the external electrodes that suddenly drops during the current application time. This makes it possible to reliably screen the multilayer ceramic capacitor.

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Description

明 細 書 積層セラミックコンデンサのスクリ一ニング方法 技術分野
本発明は積層セラミックコンデンサの絶縁抵抗特性を保証する積層セラミ ックコンデンサのスクリ一ニング方法に関するものである。 背景技術
従来積層セラミックコンデンサの絶縁抵抗特性を保証するための積層セラ ミックコンデンサのスクり一二ング方法としては、 積層セラミックコンデン サの外部電極間に定格電圧を超える直流電圧を数回繰返し印加し、 誘電体セ ラミック層の欠陥部分を電気的に破壊し、 絶縁抵抗値が劣化したものを取り 除く耐圧試験法や、 直流電圧を印加した後の一定時間経過後に絶縁抵抗を測 定し基準値まで復帰しないものを取り除く絶縁抵抗測定試験法や、 また直流 電圧を印加し一定時間後の漏洩電流値を測定し基準値を超えるものを取り除 く漏洩電流測定試験法などで不良品の選別を行っていた。
しかしながら、 積層セラミックコンデンサがより高い絶縁抵抗特性の保証 が求められている中、 従来のスクリーニング方法で良品として判定した積層 セラミックコンデンサを高温多湿の環境下で定格電圧を超える電圧を印加す る加速試験を行った場合、 絶縁抵抗値が劣化するものが発生するという問題 点があった。 発明の開示
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、 絶縁抵抗特性が加速信頼性 試験においても劣化することなく、 高信頼性を保証することのできる積層セ ラミックコンデンサを提供することを目的とするものである。
前記課題を解決するために本発明は、 積層セラミックコンデンサの外部電 極間に直流定電流を重畳し、 外部電極間の電圧を昇圧させて電圧カーブが平 坦特性になった時点から更に直流定電流を所定時間通電し、 その通電時間内 において外部電極間の電圧が急激に降下した物を不良品として選別除去する ものである。
この方法によれば、 加速信頼性試験においても絶縁抵抗特性の劣化のない ものとすることができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の積層セラミックコンデンサのスクリーニング方法の一 実施例に使用する回路図である。
第 2図は、 良品の積層セラミックコンデンサに直流定電流を重畳通電する 概念図である。
第 3図は、 良品の積層セラミックコンデンサの有効層毎の静電容量の等価 回路図である。
第 4図は、 良品の積層セラミックコンデンサの絶縁抵抗の等価回路図であ る。
第 5図は、 良品の積層セラミックコンデンサの有効層毎の絶縁抵抗の等価 回路図である。
第 6図は、 不良品の積層セラミックコンデンサに直流定電流を重畳通電す る概念図である。
第 7図は、 不良品の積層セラミックコンデンザの有効層毎の静電容量の等 価回路図である。 第 8図は、 不良品の積層セラミックコンデンサの絶縁抵抗の等価回路図で ある。
第 9図は、 不良品の積層セラミックコンデンザの有効層毎の絶縁抵抗の等 価回路図である。
第 1 0図は、 良品の積層セラミックコンデンサに重畳した直流定電流と外 部電極間電圧の特性図である。 第 1 1図は、 不良品の積層セラミックコンデンサに重畳した直流定電流と 外部電極間電圧の特性図である。
第 1 2図は、 不良品の積層セラミックコンデンサが絶縁破壊に至るまでの 通電時間と電流値の関係を示す図である。
第 1 3図は、 スクリーニング実施前後および加熱処理後の静電容量の変化 を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の一実施例について図面を参照して説明する。
(実施例 1 )
先ず、 公知の積層セラミックコンデンサ 1の製造方法に従って、 内部電極 7に N i、 外部電極 6に C u、 有効層 8に B特性を示すセラミック材料を用 いて作製した長さ 1 . 6 mm X幅 0 . 8 mm X厚さ 0 . 8 mm、 静電容量 0 . 2 2 / F、 定格電圧 1 6 Vの積層セラミックコンデンサを準備する。 次に、 作製した積層セラミックコンデンサに直流定電流 4を重畳通電し、 外部電極 6間に電圧が生じた時に積層セラミックコンデンサが絶縁破壊に至 る過程について説明する。 尚重畳通電した直流定電流 4が積層セラミックコ ンデンサ 1の表面に付着した湿度で表面リークせずに確実に、 外部電極 6間 で電圧を生じ、 その電圧が有効層 8に印加されるようにするために 5 0 R h %の恒湿下でスクリ一ニングを行った。
また、 積層セラミックコンデンサ 1に重畳通電した直流定電流 4のカーブ 9と、 外部電極 6間で生じた電圧カーブ 1 0 , 1 1をオシロスコープ 5で観 測し、 その波形を第 1 0図と第 1 1図に示した。 第 1 0図は破壊しなかった 積層セラミックコンデンサ 1の波形で、 第 1 1図は観測時間内に絶縁破壊し た積層セラミックコンデンサ 1の波形である。
第 1図に示す回路を用い、 スィッチ 2を閉じて直流電源 3より積層セラミ ックコンデンサ 1に直流定電流 4を重畳した。 その直後から、 第 1 0図及び 第 1 1図の直流電圧カーブ 1 0 , 1 1に示すように積層セラミックコンデン サ 1の外部電極 6間には電圧が生じ、 徐々にその電圧が昇圧していく。 更に 直流定電流 4を重畳すると積層セラミックコンデンサ 1の外部電極 6間の電 圧カーブ 1 0と 1 1は、 その傾きが小さくなり、 直流定電流 4が通電状態と なり、 約 4 0 msec後には約 4 0 0 Vの付近で平坦となる。 更にその状態を継 続すると、 重畳開始から約 7 0 msec後に、 第 1 1図に示すように積層セラミ ックコンデンサ 1は欠陥部 1 2を有する有効層 8の絶縁破壊が起こり電圧力 —ブ 1 1が急激に降下した。
この絶縁破壊が発生した原因を考察すると、 積層セラミックコンデンサ 1 の絶縁抵抗 1 3は第 9図に示すように、 有効層 8毎の絶縁抵抗 1 4と 1 5が 並列接続したものと等価になる。 その中の欠陥部 1 2がある有効層 8が存在 し、 その絶縁抵抗 1 5が低抵抗の場合、 直流定電流 4を重畳させると、 絶縁 抵抗 1 5には他の有効層 8の絶縁抵抗 1 4より大きな電流が分流される。 こ の時、 絶縁抵抗 1 4と 1 5の両端には同電位が生じているため、 大きな分流 電流が流れる絶縁抵抗 1 5には、 電圧、 電流、 通電時間の積により大きな電 気エネルギーが消費され、 終りには発熱量が極端に大きくなり電気的に絶縁 破壊されショート状態となるため、 外部電極 6の両端の電圧は第 1 1図の電 圧力一ブ 1 1に示すように急激に降下するものと思われる。
しかしながら、 欠陥部 1 2が内部に発生していない積層セラミックコンデ ンサ 1は第 1 0図に示すように、 観測時間 2 0 0 msec内に外部電極 6の両端 の電圧カーブ 1 0が急激に降下する現象は確認されなかった。 これは有効層 8毎の絶縁抵抗 1 4が均一で、 分流電流も各絶縁抵抗 1 4間に均一に流れ発 熱量が均一となり絶縁破壊に至る有効層 8がないものと考えられる。 即ち第 6図に示す積層セラミックコンデンサ 1のような欠陥部 1 2が存在するもの は、 一定の観測時間内に破壊し電圧カーブ 1 1が急激に低下する。 これに対 し第 2図の積層セラミックコンデンサ 1のように欠陥部 1 2がないものは、 電圧カーブ 1 0が一定値を安定して保持した状態となる。
そこで本発明は積層セラミックコンデンサ 1の外部電極 6間に直流定電流 4を重畳し、 外部電極 6間の電圧を昇圧させて電圧カーブが平坦特性になつ た時点で誘電体セラミックは低抵抗体となり、 そこに所定の直流定電流 4を 通電すると、 誘電体セラミックの絶縁抵抗が低い欠陥部 1 2には他の部分よ り大きな分流電流が通電されることになり、 そのため分流電流と印加した電 圧の積による電気工ネルギ一によって、 欠陥部 1 2が絶縁破壊されショート 状態となり外部電極 6間の電圧が急激に降下する。 そのような欠陥部 1 2を 有する不良品を精度よく選別除去するということができる。
尚、 欠陥部 1 2が絶縁破壊に至るまでの通電時間と重畳通電する直流定電 流 4値との関係を第 1 2図に示した。 但し外部電極 6間に生じた電圧カーブ が平坦となった時点からの通電時間である。 第 1 2図に示すように重畳通電 する直流定電流 4値が小さいと絶縁破壊に至るまでに長時間を要し、 破壊ま での通電時間のバラツキが大きい。 また通電時間が短いと欠陥部 1 2が内在 しても絶縁破壊が起こり難いことが分かる。
この第 1 2図のデ一夕を基に、 （表 1 ) に示す通電時間と直流定電流 4を 変化させた条件でスクリーニングを行い、 各スクリーニング条件毎の良品 1 00個の積層セラミックコンデンサ 1について信頼性試験を行い、 スクリ —ニング効果についての評価結果を （表 1) に示した。 尚、 信頼性試験の条 件は、 温度 85° (：、 湿度 8 5%の恒温、 恒湿槽中において、 32Vの直流電 圧を 250時間印加して、 絶縁抵抗 1 3が 1 01()Ω以下に劣化したものを不 良品とした。 また比較として、 定格電圧 1 6 Vを 1分間印加した後、 絶縁抵 抗 1 3を測定し、 1 01ϋΩ以上を良品とする従来のスクリーニング方法の良 品についても同様な評価を行いその結果を併せて （表 1) に示した。
(以 下 余 白）
表 1
従来
K 分 本発明のスクリーニング効果の確認 スクリ- -二ング スクリー 信頼性 '通ノ ' ''J Φ- - 方 双 方 [''J Ψ- · 方 双 方 inJ Ψ- - 方 'J 双 方 InJ Ψ- - 方 InJ 双 方 Ψ- 一 方 向 双 方 向 ニング
^f 不良品
100- hi 00
通 問 10 m s c c 10+10ms c c 20 m s c c 20+20 msec 50m c c 50+50 msec 80ms ec 80 + 8 Oms c c 100ms ec
m s e c
スクリー スクリ一 スクリ一 スクリ一 スクリ一 スクリ一 スクリ一 スクリ一 スクリ一 スクリー
鐘胜 ザ-麵 信嫩 灘 ί"種 ^難 擁性 信頼性 信頼性
项 ニング不 ニング不 ニング不 ニング不 ニンゲ不 ニング不 ニング不 ニング不 ニング不 ニング不
人- 結 結 JU結 U結 果 結 果
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0.05 NG NG NG NG NG NG NG NG NG NG
0ケ 0ケ 0ケ 0ケ 0ケ 0ケ 1ケ 2ケ 1ケ 2ケ 3ケ 5/10 mA 7/100 5/100 8/100 7/100 8/100 7/100 8/100 6/100 7/100 7/100
0
0.1 N N NG NG NG NG NG NG NG NG
◦ケ 0ケ 0ケ 0ケ 1ケ 2ケ 8ケ 7ケ 9ケ 10ケ
in A 8/100 7/100 8/100 7/100 8/100 5/100 0/100 0/100 0/100 0/100
0.2 G NG NG NG NG NG NG NG NG NG
0ケ 0ケ 0ケ 1ケ 3ケ 4ケ 9ケ 8ケ 9ケ 9ケ
mA 7/100 8/100 7/100 7/100 4/100 3/100 0/100 0/100 0/100 0/100
0.4 NG N NG NG NG NG NG
0ケ 0ケ 1ケ 2ケ 5ケ 7ケ 8ケ 9ケ
流 mA 7/100 7/100 7/100 5/100 4/100 0/100 0/100 0/100
0.8 NG NG NG NG NG NG
2ケ 4ケ 3ケ 5ケ 7ケ 10ケ
mA 8/100 4/100 5/100 3/100 0/100 0/100
1.6 NG NG NG NG
6ケ 8ケ 7ケ 9
mA 0/100 0/100 0/100 0/100
(表 1) に示すように、 従来の試験法では信頼性試験で絶縁抵抗が劣化す るものを完全にスクリーニングできないことが解る。 これに対し本発明のス クリーニング方法では重畳通電させる直流定電流 4が 0. 0 5mAの場合、 通電時間を 1 00msec と長くしても信頼性試験において絶縁抵抗 1 3の劣化 するものが認められる。 直流定電流 4が 0. 1mAの場合は、 通電方向が一 方向および双方向で通電時間が 8 0 msec以上で絶縁抵抗 1 3の劣化品は無く なる。 また、 直流定電流 4が 0. 201八の場合も0. 1mAと同様に通電時 間が 8 0msec以上で劣化品が無くなる。 更に直流定電流 4が 0. 4mAの場 合は、 通電方向が一方向では通電時間が 8 0msec以上、 双方向印加では 5 0 msecで劣化品が無くなる。 また直流定電流 4が 0. 8mAの場合は通電方向 がー方向および双方向共に通電時間が 50msec以上で、 定電流が 1. 6mA の場合は一方向および双方向共に通電時間が 1 0msec以上で劣化品の発生は 認められなくなる。
本発明のスクリーニング方法で発生した各条件の不良品の積層セラミック コンデンサ 1を樹脂に埋め込み、 内部電極 7の積層方向と垂直に研磨し内部 構造を解析したところ、 有効層 8に欠陥部 1 2が存在し、 その欠陥部 1 2の 対向する内部電極 7間で短絡しているのが確認された。 また、 信頼性試験で 絶縁抵抗 1 3が劣化した積層セラミックコンデンサ 1についても同様に解析 したところ、 全ての試料に欠陥部 1 2の存在が確認された。 このように直流 定電流 4を重畳して通電しても電気的に破壊に至らずに誘電体セラミックの 絶縁抵抗が劣化したものをも上記絶縁抵抗検査で確実に選別除去することが できる。
従って本発明の積層セラミックコンデンサのスクリーニング方法は、 信頼 性の高い積層セラミックコンデンサ 1を提供するのに有効な方法となること が明らかである。 また、 このスクリーニング条件として、 直流定電流を一方 向、 より好ましくは双方向より重畳通電し、 0 . 1 mA以上の直流定電流 4 を 8 0 msec以上重畳させることが最適条件となる。
その結果、 絶縁抵抗が低い欠陥部 1 2を確実に電気エネルギーで絶縁破壊 することができ、 欠陥部 1 2を有する積層セラミックコンデンサを確実に選 別除去できるのである。
また、 第 1 3図に示すように、 本発明のスクリーニング後では積層セラミ ックコンデンサ 1の静電容量が、 スクリーニング前に比べて約 1 5 %低くな ることが解る。 これは有効層 8を構成するコンデンサ 1 6の誘電体セラミツ ク層が外部電極 6間に生じた電圧により分極され、 比誘電率が小さくなるた めである。 従って静電容量をスクリーニング前の値に戻すためには、 積層セ ラミックコンデンサ 1を誘電体セラミックのキユリ一点以上の温度で加熱処 理を行い確実に消極し未分極状態とすることが必要となる。 また更に、 積層 セラミックコンデンサ 1の静電容量を先ず測定し、 予め内部欠陥による絶縁 抵抗異常により静電容量が規定値に達しないものを選別除去した後、 誘電体 セラミック内に欠陥部 1 2が存在していて、 かつ静電容量が基準特性値範囲 にあるものに対してのみ直流定電流 4を通電し、 スクリ一ニングを実施する ことで、 選別の作業数を必要最小限に抑えることが可能となり、 作業効率を 高めることができる。
また、 重畳通電した直流定電流 4が積層セラミックコンデンサ 1の表面で リークすることなく、 外部電極 6間に電圧を発生させ、 その電圧が有効層 8 に確実に印加するためには、 恒湿の環境下で行うことが望ましい。
以上の結果から、 従来の絶縁抵抗測定試験方法では、 信頼性加速試験で絶 縁抵抗 1 3を劣化させる要因の一つである欠陥部 1 2を有する積層セラミツ クコンデンサ 1を完全に除去することが不可能であるのに対して、 本発明の スクリーニング方法では、 欠陥部 1 2を内在する積層セラミックコンデンサ 1を完全に除去することが可能となり、 信頼性の高い積層セラミックコンデ ンサ 1を提供することが可能となる。 産業上の利用可能性
以上本発明によれば、 積層セラミックコンデンザの外部電極間に直流定電 流を重畳し、 外部電極間の電圧を上昇させて電圧カーブが平坦特性になった 時点から更に直流定電流を所定時間通電し、 その通電時間内において外部電 極間の電圧が急激に降下した物を不良品として選別除去することで、 信頼性 加速試験において絶縁抵抗が劣化する要因の一つである内部欠陥を有する積 層セラミックコンデンサを確実にスクリーニングすることが可能となる。

Claims

請 求 の 範 囲 誘電体セラミック層と内部電極とを交互に複数層積層し、 かつ前記内部 電極の一方の端部を前記誘電体セラミック層を挟んで対向する異なる端 面に交互に露出させた積層体と、 前記積層体の両端面に前記内部電極と 電気的に接続するように形成した外部電極を備えた積層セラミックコン デンサにおいて、 前記外部電極間に直流定電流を重畳し、 前記外部電極 間の電圧を昇圧させて電圧カーブが平坦特性になった時点から更に直流 定電流を所定時間通電し、 その通電時間内において外部電極間の電圧が 急激に降下した物の一次選別を行うことを特徴とする積層セラミックコ ンデンサのスクリーニング方法。
請求の範囲第 1項において、 一次選別後の良品に対し、 更に極性を反転 させた直流定電流を外部電極間に重畳し通電させ、 請求の範囲第 1項と 同条件で処理を行い、 外部電極間の電圧が降下する物の二次選別除去を 行うことを特徴とする積層セラミックコンデンサのスクリーニング方法。 請求の範囲第 2項において、 一次、 二次選別後の良品に対し、 次に絶縁 抵抗による三次選別を行う.ことを特徴とする積層セラミックコンデンサ のスクリ一二ング方法。
請求の範囲第 3項において、 三次選別後の良品を所定温度で加熱処理を 行うことを特徴とする積層セラミックコンデンサのスクリーニング方法。 請求の範囲第 4項において、 加熱処理を誘電体セラミックのキュリー点 以上の温度で行うことを特徴とする積層セラミックコンデンサのスクリ —ニング方法。
請求の範囲第 1項において、 恒湿の雰囲気中において外部電極間に直流 定電流を重畳し選別を行うことを特徴とする積層セラミックコンデンサ のスクリーニング方法。
7 . 請求の範囲第 1項において、 0 . 1 mA以上の直流定電流を外部電極間 に重畳し通電することを特徴とする積層セラミックコンデンサのスクリ 一二ング方法。
8 . 請求の範囲第 1項において、 直流定電流を 8 0 msec以上通電することを 特徴とする積層セラミックコンデンサのスクリーニング方法。
9 . 請求の範囲第 1項において、 積層セラミックコンデンサの静電容量測定 を行い一定基準特性範囲内の物に対し直流定電流を通電し選別を行うこ とを特徴とする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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