(57)【要約】 【課題】  キャパシタの静電容量の測定回数を削減してキャパシタの静電容量を迅速に測定することが可能な静電容量測定装置、静電容量検査装置およびキャパシタの製造方法を提供する。【解決手段】静電容量測定のためにキャパシタに印加すべき定電流の電流値ＩＦを算出する定電流値算出部と、電流値ＩＦの定電流をキャパシタに印加する定電流印加部と、定電流印加開始からの経過時間を測定する経過時間測定部と、経過時間が基準時間ｔに達したときのキャパシタ電圧を測定する電圧測定部と、ＩＦ、ｔ、キャパシタ電圧に基づいて静電容量を算出する静電容量算出部とを備え、ＩＦ＝（Ｃｒ×Ｖｃ）／ｔにより、電流値ＩＦを算出する。但し、Ｃｒ：静電容量の基準値、Ｖｃ：Ｃｒに対して電圧測定部の電圧測定レンジに対応する静電容量の下限値と上限値との中間値のずれを所定範囲内に収める値に設定された電圧基準値である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャパシタの静電容量を測定する静電容量測定装置であって、
前記静電容量を測定するために前記キャパシタに印加すべき定電流の電流値を算出する定電流値算出部と、
前記算出された電流値の定電流を前記キャパシタに印加する定電流印加部と、
前記定電流の印加の開始からの経過時間を測定する経過時間測定部と、
前記測定された経過時間が予め設定された基準時間に達したときの前記キャパシタの電圧を測定する電圧測定部と、
前記算出された電流値と、前記基準時間と、前記測定された前記キャパシタの電圧とに基づいて、前記キャパシタの静電容量を算出する静電容量算出部と、を備え、
前記定電流値算出部は、以下の数式（１）を用いて、前記定電流の電流値を算出することを特徴とする静電容量測定装置。
ＩＦ＝（Ｃｒ×Ｖｃ）／ｔ      （１）
但し、数式（１）において、ＩＦは、前記定電流の電流値であり、Ｃｒは、予め取得された前記静電容量の基準値であり、Ｖｃは、前記キャパシタの静電容量が前記基準値である場合に、前記キャパシタに対して定電流を前記基準時間印加したときに前記電圧測定部で測定されるべき電圧基準値であって、前記静電容量の基準値に対して、前記電圧測定部の電圧測定レンジに対応する静電容量の下限値と上限値との中間値のずれを所定範囲内に収めるような値に設定された電圧基準値であり、ｔは、前記基準時間である。
【請求項２】
前記電圧測定レンジに対応する静電容量の下限値は、前記静電容量の基準値に、前記電圧基準値を前記電圧測定レンジの上限値で除した値を乗じた値であり、
前記電圧測定レンジに対応する静電容量の上限値は、前記静電容量の基準値に、前記電圧基準値を前記電圧測定レンジの下限値で除した値を乗じた値であることを特徴とする請求項１に記載の静電容量測定装置。
【請求項３】
前記定電流値算出部は、前記キャパシタの容量上限値と容量下限値とに基づいて前記静電容量の基準値を算出することを特徴とする請求項２に記載の静電容量測定装置。
【請求項４】
前記定電流値算出部は、前記静電容量の基準値として、前記容量上限値と前記容量下限値との平均値を算出することを特徴とする請求項３に記載の静電容量測定装置。
【請求項５】
前記電圧測定レンジに対応する静電容量の下限値は、前記容量下限値より小さい値であることを特徴とする請求項４に記載の静電容量測定装置。
【請求項６】
前記電圧測定レンジに対応する静電容量の上限値は、前記容量上限値より大きい値であることを特徴とする請求項４に記載の静電容量測定装置。
【請求項７】
キャパシタの静電容量を検査する静電容量検査装置であって、
前記静電容量を測定するために前記キャパシタに印加すべき定電流の電流値を算出する定電流値算出部と、
前記算出された電流値の定電流を前記キャパシタに印加する定電流印加部と、
前記定電流の印加の開始からの経過時間を測定する経過時間測定部と、
前記測定された経過時間が予め設定された基準時間に達したときの前記キャパシタの電圧を測定する電圧測定部と、
前記算出された電流値と、前記基準時間と、前記測定された前記キャパシタの電圧とに基づいて、前記キャパシタの静電容量を算出する静電容量算出部と、
を有する静電容量測定装置と、
前記算出された静電容量が正常であるか否かを判定する静電容量判定部と、を備え、
前記定電流値算出部は、以下の数式（１）を用いて、前記定電流の電流値を算出することを特徴とする静電容量検査装置。
ＩＦ＝（Ｃｒ×Ｖｃ）／ｔ      （１）
但し、数式（１）において、ＩＦは、前記定電流の電流値であり、Ｃｒは、予め取得された前記静電容量の基準値であり、Ｖｃは、前記キャパシタの静電容量が前記基準値である場合に、前記キャパシタに対して定電流を前記基準時間印加したときに前記電圧測定部で測定されるべき電圧基準値であって、前記静電容量の基準値に対して、前記電圧測定部の電圧測定レンジに対応する静電容量の下限値と上限値との中間値のずれを所定範囲内に収めるような値に設定された電圧基準値であり、ｔは、前記基準時間である。
【請求項８】
静電容量判定部は、前記算出された静電容量を、前記キャパシタの容量上限値および容量下限値と比較し、前記算出された静電容量が前記容量下限値と前記容量上限値との間の範囲内に収まる場合に前記キャパシタの静電容量が正常であると判定し、前記算出された静電容量が前記容量下限値と前記容量上限値との間の範囲から逸脱する場合に前記キャパシタの静電容量が異常であると判定することを特徴とする請求項９に記載の静電容量検査装置。
【請求項９】
キャパシタを製造する工程と、
請求項７に記載の静電容量検査装置によって前記キャパシタの静電容量を検査する工程と、
前記静電容量を検査した結果に応じた処理を実行する工程と、を備え、
前記静電容量検査装置による前記キャパシタの静電容量の検査中に、前記定電流値の算出を、以下の数式（１）を用いて行うことを特徴とするキャパシタの製造方法。
ＩＦ＝（Ｃｒ×Ｖｃ）／ｔ      （１）
但し、数式（１）において、ＩＦは、前記定電流の電流値であり、Ｃｒは、予め取得された前記静電容量の基準値であり、Ｖｃは、前記キャパシタの静電容量が前記基準値である場合に、前記キャパシタに対して定電流を前記基準時間印加したときに前記電圧測定部で測定されるべき電圧基準値であって、前記静電容量の基準値に対して、前記電圧測定部の電圧測定レンジに対応する静電容量の下限値と上限値との中間値のずれを所定範囲内に収めるような値に設定された電圧基準値であり、ｔは、前記基準時間である。
【請求項１０】
前記静電容量を検査した結果に応じた処理は、前記キャパシタを製造する製造装置の製造条件を変更することを含むことを特徴とする請求項９に記載のキャパシタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量測定装置、静電容量検査装置およびキャパシタの製造方法
【背景技術】
【０００２】
従来から、キャパシタに予め設定された時間で定電流を印加したときのキャパシタの両端間の電圧を測定し、測定された電圧に基づいてキャパシタの静電容量を算出する静電容量測定装置が提案されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
静電容量測定装置は、定電流の電流値ＩＦと、定電流の印加開始から予め設定された時間ｔが経過したときに測定されたキャパシタの電圧Ｖと、予め設定された時間ｔとに基づいて、次の数式（２）に示すようにキャパシタの静電容量Ｃを算出していた。
Ｃ＝（ＩＦ×ｔ）／Ｖ      （２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２４２１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、定電流の電流値はキャパシタの電圧測定レンジ毎に固定されていたため、キャパシタの静電容量が電圧測定レンジに対応せずにオーバーレンジまたはアンダーレンジが生じた場合に、電圧測定レンジを変えて再度静電容量を測定する必要があった。また、キャパシタの静電容量の規格上限値に対応する電圧と、規格下限値に対応する電圧とが、２種類の静電容量測定装置の電圧測定レンジにまたがって存在する場合には、２種類の静電容量測定装置によって少なくとも計２回の測定が必要となる場合があった。このように、従来は、複数回の測定が必要となる場合があったので、キャパシタの静電容量を迅速に測定することができない虞があるといった問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、キャパシタの静電容量の測定回数を削減してキャパシタの静電容量を迅速に測定することが可能な静電容量測定装置、静電容量検査装置およびキャパシタの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る静電容量測定装置は、
キャパシタの静電容量を測定する静電容量測定装置であって、
前記静電容量を測定するために前記キャパシタに印加すべき定電流の電流値を算出する定電流値算出部と、
前記算出された電流値の定電流を前記キャパシタに印加する定電流印加部と、
前記定電流の印加の開始からの経過時間を測定する経過時間測定部と、
前記測定された経過時間が予め設定された基準時間に達したときの前記キャパシタの電圧を測定する電圧測定部と、
前記算出された電流値と、前記基準時間と、前記測定された前記キャパシタの電圧とに基づいて、前記キャパシタの静電容量を算出する静電容量算出部と、を備え、
前記定電流値算出部は、以下の数式（１）を用いて、前記定電流の電流値を算出する。
ＩＦ＝（Ｃｒ×Ｖｃ）／ｔ      （１）
但し、数式（１）において、ＩＦは、前記定電流の電流値であり、Ｃｒは、予め取得された前記静電容量の基準値であり、Ｖｃは、前記キャパシタの静電容量が前記基準値である場合に、前記キャパシタに対して定電流を前記基準時間印加したときに前記電圧測定部で測定されるべき電圧基準値であって、前記静電容量の基準値に対して、前記電圧測定部の電圧測定レンジに対応する静電容量の下限値と上限値との中間値のずれを所定範囲内に収めるような値に設定された電圧基準値であり、ｔは、前記基準時間である。
【０００８】
前記静電容量測定装置において、
前記電圧測定レンジに対応する静電容量の下限値は、前記静電容量の基準値に、前記電圧基準値を前記電圧測定レンジの上限値で除した値を乗じた値であり、
前記電圧測定レンジに対応する静電容量の上限値は、前記静電容量の基準値に、前記電圧基準値を前記電圧測定レンジの下限値で除した値を乗じた値であってもよい。
【０００９】
前記静電容量測定装置において、
前記定電流値算出部は、前記キャパシタの容量上限値と容量下限値とに基づいて前記静電容量の基準値を算出してもよい。
【００１０】
前記静電容量測定装置において、
前記定電流値算出部は、前記静電容量の基準値として、前記容量上限値と前記容量下限値との平均値を算出してもよい。
【００１１】
前記静電容量測定装置において、
前記電圧測定レンジに対応する静電容量の下限値は、前記容量下限値より小さい値であり、
前記電圧測定レンジに対応する静電容量の上限値は、前記容量上限値より大きい値であってもよい。
【００１２】
本発明の一態様に係る静電容量検査装置は、
キャパシタの静電容量を検査する静電容量検査装置であって、
前記静電容量を測定するために前記キャパシタに印加すべき定電流の電流値を算出する定電流値算出部と、
前記算出された電流値の定電流を前記キャパシタに印加する定電流印加部と、
前記定電流の印加の開始からの経過時間を測定する経過時間測定部と、
前記測定された経過時間が予め設定された基準時間に達したときの前記キャパシタの電圧を測定する電圧測定部と、
前記算出された電流値と、前記基準時間と、前記測定された前記キャパシタの電圧とに基づいて、前記キャパシタの静電容量を算出する静電容量算出部と、
を有する静電容量測定装置と、
前記算出された静電容量を、前記キャパシタの容量上限値および容量下限値と比較し、前記算出された静電容量が前記容量下限値と前記容量上限値との間の範囲内に収まる場合に前記キャパシタの静電容量が正常であると判定し、前記算出された静電容量が前記容量下限値と前記容量上限値との間の範囲から逸脱する場合に前記キャパシタの静電容量が異常であると判定する静電容量判定部と、を備え、
前記定電流値算出部は、以下の数式（１）を用いて、前記定電流の電流値を算出する。
ＩＦ＝（Ｃｒ×Ｖｃ）／ｔ      （１）
但し、数式（１）において、ＩＦは、前記定電流の電流値であり、Ｃｒは、予め取得された前記静電容量の基準値であり、Ｖｃは、前記キャパシタの静電容量が前記基準値である場合に、前記キャパシタに対して定電流を前記基準時間印加したときに前記電圧測定部で測定されるべき電圧基準値であって、前記静電容量の基準値に対して、前記電圧測定部の電圧測定レンジに対応する静電容量の下限値と上限値との中間値のずれを所定範囲内に収めるような値に設定された電圧基準値であり、ｔは、前記基準時間である。
【００１３】
本発明の一態様に係るキャパシタの製造方法は、
キャパシタを製造する工程と、
前記静電容量検査装置によって前記キャパシタの静電容量を検査する工程と、
前記静電容量を検査した結果に応じた処理を実行する工程と、を備え、
前記静電容量検査装置による前記キャパシタの静電容量の検査中に、前記定電流値の算出を、以下の数式（１）を用いて行う。
ＩＦ＝（Ｃｒ×Ｖｃ）／ｔ      （１）
但し、数式（１）において、ＩＦは、前記定電流の電流値であり、Ｃｒは、予め取得された前記静電容量の基準値であり、Ｖｃは、前記キャパシタの静電容量が前記基準値である場合に、前記キャパシタに対して定電流を前記基準時間印加したときに前記電圧測定部で測定されるべき電圧基準値であって、前記静電容量の基準値に対して、前記電圧測定部の電圧測定レンジに対応する静電容量の下限値と上限値との中間値のずれを所定範囲内に収めるような値に設定された電圧基準値であり、ｔは、前記基準時間である。
【００１４】
前記キャパシタの製造方法において、
前記静電容量を検査した結果に応じた処理は、前記キャパシタを製造する製造装置の製造条件を変更することを含んでもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様に係る静電容量測定装置は、キャパシタの静電容量を測定するためにキャパシタに印加すべき定電流の電流値を算出する定電流値算出部と、算出された電流値の定電流をキャパシタに印加する定電流印加部と、定電流の印加の開始からの経過時間を測定する経過時間測定部と、測定された経過時間が予め設定された基準時間に達したときのキャパシタの電圧を測定する電圧測定部と、算出された電流値と、基準時間と、測定されたキャパシタの電圧とに基づいて、キャパシタの静電容量を算出する静電容量算出部と、を備える。定電流値算出部は、以下の数式（１）を用いて、定電流の電流値を算出する。
ＩＦ＝（Ｃｒ×Ｖｃ）／ｔ      （１）
但し、数式（１）において、ＩＦは、定電流の電流値であり、Ｃｒは、予め取得された静電容量の基準値であり、Ｖｃは、キャパシタの静電容量が基準値である場合に、キャパシタに対して定電流を予め設定された時間印加したときに電圧測定部で測定されるべき電圧基準値であって、静電容量の基準値に対して、電圧測定部の電圧測定レンジに対応する静電容量の下限値と上限値との中間値のずれを所定範囲内に収めるような値に設定された電圧基準値であり、ｔは、基準時間である。
このように、静電容量の基準値Ｃｒに対して、電圧測定部の電圧測定レンジに対応する静電容量の下限値と上限値との中間値のずれを所定範囲内に収めるような値に設定された電圧基準値Ｖｃと、静電容量の基準値Ｃｒと、基準時間ｔとに基づいて、数式（１）を用いて電流値ＩＦを算出し、算出された電流値ＩＦの定電流を基準時間ｔ印加したときのキャパシタの電圧に基づいて静電容量を算出することで、電圧測定レンジに対応する静電容量の上限値と下限値との中間値に近い値の静電容量を算出することができる。
電圧測定レンジに対応する静電容量の上限値と下限値との中間値に近い値の静電容量を算出することができるので、静電容量の正常値が電圧測定レンジに対応する静電容量の上限値を上回るオーバーレンジの発生を抑制することができるとともに、静電容量の正常値が電圧測定レンジに対応する静電容量の下限値を下回るアンダーレンジの発生を抑制することができる。
これにより、キャパシタの静電容量の測定回数を削減してキャパシタの静電容量を迅速に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る静電容量検査装置を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係るキャパシタの製造方法を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態に係るキャパシタの製造方法において、静電容量の検査工程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【００１８】
図１に示される本実施形態の静電容量検査装置１は、キャパシタ２の静電容量を検査するための装置である。
【００１９】
図１に示すように、静電容量検査装置１は、静電容量測定装置１１と、静電容量判定部の一例である比較部１２と、入力部１３と、出力部１４とを備える。
【００２０】
静電容量測定装置１１は、定電流値算出部および静電容量算出部の一例である演算部１１１と、定電流印加部の一例である定電流制御装置１１２と、経過時間測定部の一例であるタイマ１１３と、電圧測定部の一例である電圧測定装置１１４とを有する。演算部１１１、比較部１２、入力部１３および出力部１４は、制御装置１０に内蔵されている。
【００２１】
（定電流算出部として機能する演算部１１１）
定電流値算出部として機能する演算部１１１は、キャパシタ２の静電容量を測定するためにキャパシタ２に印加すべき定電流の電流値を算出する。演算部１１１は、算出された定電流の電流値を定電流制御装置１１２に出力する。具体的には、演算部１１１は、以下の数式（１）を用いて、定電流の電流値を算出する。
【００２２】
ＩＦ＝（Ｃｒ×Ｖｃ）／ｔ      （１）
【００２３】
但し、数式（１）において、ＩＦ［Ａ］は、定電流の電流値（以下、定電流値とも呼ぶ）である。Ｃｒ［Ｆ］は、予め取得された静電容量の基準値（以下、容量基準値とも呼ぶ）である。Ｖｃ［Ｖ］は、キャパシタ２の静電容量が容量基準値Ｃｒである場合に、キャパシタ２に対して定電流を予め設定された基準時間印加したときに電圧測定装置１１４で測定されるべき電圧基準値である。Ｖｃは、容量基準値Ｃｒに対して、電圧測定装置１１４の電圧測定レンジに対応する静電容量の下限値（以下、レンジ対応下限容量も呼ぶ）と上限値（以下、レンジ対応上限容量とも呼ぶ）との中間値のずれを所定範囲内に収めるような値に設定された電圧基準値である。ｔは、基準時間である。
【００２４】
レンジ対応下限容量は、以下の数式（３）で表すことができる。
【００２５】
Ｃｌｌ＿Ｒ＝Ｃｒ×（Ｖｃ／Ｖｕｌ）      （３）
【００２６】
但し、数式（３）において、Ｃｌｌ＿Ｒ［Ｆ］は、レンジ対応下限容量である。Ｖｕｌ［Ｖ］は、電圧測定装置１１４の電圧測定レンジの上限値（以下、レンジ上限電圧とも呼ぶ）である。すなわち、レンジ対応下限容量Ｃｌｌ＿Ｒは、容量基準値Ｃｒに、電圧基準値Ｖｃをレンジ上限電圧Ｖｕｌで除した値を乗じた値である。
【００２７】
レンジ対応下限容量Ｃｌｌ＿Ｒは、数式（２）の右辺のＩＦに数式（１）の右辺を代入し、かつ、数式（２）の右辺のＶにＶｕｌを代入することによって得られる。
【００２８】
レンジ対応上限容量は、以下の数式（４）で表すことができる。
【００２９】
Ｃｕｌ＿Ｒ＝Ｃｒ×（Ｖｃ／Ｖｌｌ）      （４）
【００３０】
但し、数式（４）において、Ｃｕｌ＿Ｒ［Ｆ］は、レンジ対応上限容量である。Ｖｌｌは、電圧測定装置１１４の電圧測定レンジの下限値（以下、レンジ下限電圧とも呼ぶ）である。すなわち、レンジ対応上限容量Ｃｕｌ＿Ｒは、容量基準値Ｃｒに、電圧基準値Ｖｃをレンジ下限電圧Ｖｌｌで除した値を乗じた値である。
【００３１】
レンジ対応上限容量Ｃｕｌ＿Ｒは、数式（２）の右辺のＩＦに数式（１）の右辺を代入し、かつ、数式（２）の右辺のＶにＶｌｌを代入することによって得られる。
【００３２】
レンジ対応下限容量Ｃｌｌ＿Ｒとレンジ対応上限容量Ｃｕｌ＿Ｒとの中間値は、以下の数式（５）で表すことができる。
【００３３】
Ｃｉ＝（Ｃｕｌ＿Ｒ＋Ｃｌｌ＿Ｒ）／２
＝｛Ｃｒ×（Ｖｃ／Ｖｕｌ）＋Ｃｒ×（Ｖｃ／Ｖｌｌ）｝／２
＝｛Ｃｒ×Ｖｃ×（Ｖｕｌ＋Ｖｌｌ）｝／（２×Ｖｕｌ×Ｖｌｌ）      （５）
【００３４】
但し、数式（５）において、Ｃｉ［Ｆ］は、レンジ対応下限容量Ｃｌｌ＿Ｒとレンジ対応上限容量Ｃｕｌ＿Ｒとの中間値である。
【００３５】
既述したように、電圧基準値Ｖｃは、容量基準値Ｃｒに対する中間値Ｃｉのずれを所定範囲内に収めるような値である。
【００３６】
例えば、容量基準値Ｃｒに対する中間値Ｃｉのずれをゼロにするような電圧基準値Ｖｃは、以下の数式（６）を満足する。
Ｃｒ＝Ｃｉ
＝｛Ｃｒ×Ｖｃ×（Ｖｕｌ＋Ｖｌｌ）｝／（２×Ｖｕｌ×Ｖｌｌ）      （６）
【００３７】
数式（６）を変形してＣｒを消去することで、容量基準値Ｃｒに対する中間値Ｃｉのずれをゼロにするような電圧基準値Ｖｃとして、次式を導出することができる。
【００３８】
Ｖｃ＝（２×Ｖｕｌ×Ｖｌｌ）／（Ｖｕｌ＋Ｖｌｌ）      （７）
【００３９】
したがって、電圧基準値Ｖｃとして数式（７）に示される値を設定することで、容量基準値Ｃｒに対する中間値Ｃｉのずれをゼロにすることができる。このような電圧基準値Ｖｃを数式（１）に代入して定電流値ＩＦを算出し、算出された定電流値ＩＦの定電流を用いて容量基準値Ｃｒに一致するキャパシタ２の静電容量が測定された場合、測定された静電容量は、レンジ対応上限容量Ｃｕｌ＿Ｒとレンジ対応下限容量Ｃｌｌ＿Ｒとの中間値Ｃｉをとることができる。キャパシタ２の静電容量が中間値Ｃｉをとることで、静電容量がレンジ対応下限容量Ｃｌｌ＿Ｒを下回るアンダーレンジの発生を効果的に抑制することができるとともに、静電容量がレンジ対応上限容量Ｃｕｌ＿Ｒを上回るオーバーレンジの発生を効果的に抑制することができる。なお、定電流を用いてキャパシタ２の静電容量を測定する構成については後述する。
【００４０】
数式（７）に示される電圧基準値Ｖｃは、電圧基準値Ｖｃの好ましい態様の一例ではあるが、電圧基準値Ｖｃは、数式（７）に示される値に限定されるものではない。アンダーレンジおよびオーバーレンジの発生を抑制できる限度において、電圧基準値Ｖｃは、容量基準値Ｃｒに対して中間値Ｃｉを大きくまたは小さくする値（すなわち、ずれをゼロより大きくする値）であってよい。
【００４１】
また、図１の例において、演算部１１１は、入力部１３から、キャパシタ２の容量上限値Ｃｕｌ［Ｆ］と、キャパシタ２の容量下限値Ｃｌｌ［Ｆ］と、電圧基準値Ｖｃとを取得する。容量上限値Ｃｕｌは、例えば、キャパシタ２の規格で予め定められた静電容量の上限値である。また、容量下限値Ｃｌｌは、例えば、キャパシタ２の規格で定められた静電容量の下限値である。容量上限値Ｃｕｌ、容量下限値Ｃｌｌおよび電圧基準値Ｖｃは、例えば、ユーザの入力操作によって入力部１３から演算部１１１に入力される。
【００４２】
演算部１１１は、取得された容量上限値Ｃｕｌと容量下限値Ｃｌｌとに基づいて容量基準値Ｃｒを算出する。
【００４３】
具体的には、図１の例において、演算部１１１は、以下の数式（８）を用いて、容量基準値Ｃｒを算出する。
【００４４】
Ｃｒ＝（Ｃｕｌ＋Ｃｌｌ）／２      （８）
【００４５】
数式（８）に示される容量基準値Ｃｒは、容量上限値Ｃｕｌと容量下限値Ｃｌｌとの平均値である。
【００４６】
数式（８）に示される容量基準値Ｃｒは、容量上限値Ｃｕｌと容量下限値Ｃｌｌとの中間の値をとるため、キャパシタ２の静電容量の代表的な正常値ということができる。言い換えれば、数式（８）に示される容量基準値Ｃｒは、容量下限値Ｃｌｌから容量上限値Ｃｕｌまで亘る静電容量の正常値の範囲のうち、中心値すなわち最適値ということができる。
【００４７】
このような代表的な正常値を容量基準値Ｃｒとして算出し、この容量基準値Ｃｒに対する中間値Ｃｉのずれを所定範囲内に収めるように設定された電圧基準値Ｖｃに基づいて定電流値ＩＦを算出し、算出された定電流値ＩＦの定電流をキャパシタ２に印加して静電容量を測定することで、静電容量の正常値がアンダーレンジまたはオーバーレンジとなることを簡便かつ確実に抑制することができる。
【００４８】
数式（８）に示される容量基準値Ｃｒは、容量基準値Ｃｒの好ましい態様の一例ではあるが、容量基準値Ｃｒは、数式（８）に示される値に限定されるものではない。例えば、容量上限値Ｃｕｌと容量下限値Ｃｌｌとの中間の値よりもずれた静電容量を正常値の中心値としたい場合には、数式（８）に示される値よりも大きい又は小さい値を容量基準値Ｃｒとして算出すればよい。
【００４９】
また、数式（３）に示したレンジ対応下限容量Ｃｌｌ＿Ｒは、容量下限値Ｃｌｌより小さい値であり、数式（４）に示したレンジ対応上限容量Ｃｕｌ＿Ｒは、容量上限値Ｃｕｌより大きい値であってもよい。これにより、容量上限値Ｃｕｌを上回る、または、容量下限値Ｃｌｌを下回る異常値についても、正常値と同様に電圧測定装置１１４の測定レンジを変えずに測定することができる。
【００５０】
（定電流制御装置１１２）
定電流制御装置１１２は、その正極端子（＋）がキャパシタ２の一端に接続され、その負極端子（−）がキャパシタ２の他端に接続されている。
【００５１】
定電流制御装置１１２は、演算部１１１から出力された定電流値ＩＦの算出結果を取得する。そして、定電流制御装置１１２は、取得された定電流値ＩＦの定電流をキャパシタ２に印加する。
【００５２】
定電流制御装置１１２は、キャパシタ２への定電流の印加を開始したとき、タイマ１１３に、定電流の印加開始からの経過時間の測定の開始を指示する時間測定開始トリガ信号を出力する。
【００５３】
（タイマ１１３）
タイマ１１３は、定電流制御装置１１２からの時間測定開始トリガ信号の入力を契機として、定電流の印加開始からの経過時間の測定を開始する。
【００５４】
タイマ１１３は、測定された経過時間が基準時間ｔに達したとき、電圧測定装置１１４に、キャパシタ２の電圧の測定を指示する電圧測定トリガ信号を出力する。
【００５５】
（電圧測定装置１１４）
電圧測定装置１１４は、その正極端子（＋）が、定電流制御装置１１２の正極端子と接続されたキャパシタ２の一端に接続され、その負極端子（−）が、定電流制御装置１１２の負極端子と接続されたキャパシタ２の他端に接続されている。
【００５６】
電圧測定装置１１４は、タイマ１１３からの電圧測定トリガ信号の入力を契機として、経過時間が基準時間ｔに達したときのキャパシタ２の端子間の電圧Ｖｍ［Ｖ］を測定する。キャパシタ２の電圧Ｖｍは、キャパシタ２が正常である場合は、電圧基準値Ｖｃと同一またはこれに近い値となる。
【００５７】
電圧測定装置１１４は、測定されたキャパシタ２の電圧Ｖｍを演算部１１１に出力する。
【００５８】
（静電容量算出部として機能する演算部１１１）
静電容量算出部として機能する演算部１１１は、演算部１１１で算出された定電流値ＩＦと、基準時間ｔと、電圧測定装置１１４で測定されたキャパシタ２の電圧Ｖｍとに基づいて、数式（２）：Ｃｍ＝（ＩＦ×ｔ）／Ｖｍを用いてキャパシタ２の静電容量Ｃｍを算出する。なお、キャパシタ２の電圧Ｖｍが電圧基準値Ｖｃに一致する場合、キャパシタ２の静電容量Ｃｍは、容量基準値Ｃｒに一致する。
【００５９】
このように、数式（２）を用いて算出されたキャパシタ２の静電容量Ｃｍは、もしこれが容量基準値Ｃｒあるいは容量基準値Ｃｒの周辺の正常値である場合には、レンジ対応下限容量Ｃｌｌ＿Ｒとレンジ対応上限容量Ｃｕｌ＿Ｒとの中間値Ｃｉまたはこれに近い値をとることができる。
【００６０】
したがって、正常な静電容量Ｃｍがレンジ対応下限容量Ｃｌｌ＿Ｒを下回るアンダーレンジの発生を抑制することができる。また、正常な静電容量Ｃｍがレンジ対応上限容量Ｃｕｌ＿Ｒを上回るオーバーレンジの発生を抑制することができる。
【００６１】
演算部１１１は、算出されたキャパシタ２の静電容量Ｃｍを比較部１２に出力する。
【００６２】
（比較部１２）
比較部１２は、演算部１１１から入力された静電容量Ｃｍを、容量上限値Ｃｕｌおよび容量下限値Ｃｌｌと比較する。比較部１２は、静電容量Ｃｍが容量下限値Ｃｌｌと容量上限値Ｃｕｌとの間の範囲内に収まる場合に、静電容量Ｃｍが正常であると判定する。一方、静電容量Ｃｍが容量下限値Ｃｌｌと容量上限値Ｃｕｌとの間の範囲から逸脱する場合、比較部１２は、静電容量Ｃｍが異常であると判定する。
【００６３】
比較部１２は、出力部１４を介して静電容量Ｃｍとともに静電容量Ｃｍの判定結果を出力する。比較部１２から出力された情報は、例えば、モニタに表示される。
【００６４】
（キャパシタ２の製造方法）
次に、以上の構成を有する静電容量検査装置１の動作例として、キャパシタ２の製造方法について説明する。
【００６５】
図２は、本実施形態に係るキャパシタ２の製造方法を示すフローチャートである。図２のフローチャートは、必要に応じて繰り返される。
【００６６】
先ず、半導体プロセス等により、キャパシタ２を作製する（ステップＳ１）。作製されたキャパシタ２は、図１に示したように、定電流制御装置１１２および電圧測定装置１１４に接続する。
【００６７】
キャパシタ２を作製した後、入力部１３を介して静電容量検査装置１の演算部１１１に、容量下限値Ｃｌｌ、容量上限値Ｃｕｌおよび電圧基準値Ｖｃを入力して設定する（ステップＳ２）。このとき、電圧基準値Ｖｃとして、容量基準値Ｃｒに対する中間値Ｃｉのずれを所定範囲内に収める値を設定する。
【００６８】
容量下限値Ｃｌｌ、容量上限値Ｃｕｌおよび電圧基準値Ｖｃを設定した後、演算部１１１は、容量上限値Ｃｕｌおよび容量下限値Ｃｌｌに基づいて、数式（８）によって容量基準値Ｃｒを算出する（ステップＳ３）。
【００６９】
容量基準値Ｃｒを算出した後、演算部１１１は、容量基準値Ｃｒ、電圧基準値Ｖｃおよび基準時間ｔに基づいて、数式（１）によって定電流値ＩＦを算出する（ステップＳ４）。
【００７０】
定電流値ＩＦを算出した後、定電流制御装置１１２は、キャパシタ２に、算出された定電流値ＩＦの定電流の印加を開始する（ステップＳ５）。また、このとき、タイマ１１３は、定電流の印加開始後の経過時間の測定を開始する（ステップＳ５）。
【００７１】
定電流の印加および経過時間の測定が開始された後、電圧測定装置１１４は、タイマ１１３からの電圧測定トリガ信号の入力の有無に基づいて、定電流の印加開始から基準時間ｔが経過したか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００７２】
基準時間ｔが経過した場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、電圧測定装置１１４は、キャパシタ２の電圧Ｖｍを測定する（ステップＳ７）。一方、基準時間ｔが経過していない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、電圧測定装置１１４は、基準時間ｔが経過したか否かの判定を繰り返す（ステップＳ６）。
【００７３】
キャパシタ２の電圧Ｖｍが測定された後、演算部１１１は、定電流値ＩＦと、基準時間ｔと、キャパシタ２の電圧Ｖｍとに基づいて、数式（２）によってキャパシタ２の静電容量Ｃｍを算出する（ステップＳ８）。
【００７４】
静電容量Ｃｍが算出された後、比較部１２は、静電容量Ｃｍを容量下限値Ｃｌｌおよび容量上限値Ｃｕｌと比較して、静電容量Ｃｍが正常か否かを判定する（ステップＳ９）。
【００７５】
静電容量Ｃｍを判定した後、比較部１２は、判定結果を出力する（ステップＳ１０）。
【００７６】
なお、制御装置１０は、半導体製造装置等のキャパシタ２の製造装置による製造条件を制御し、静電容量の検査結果に応じて製造条件を変更してもよい。
【００７７】
以下、本実施形態によってもたらされる作用について説明する。
【００７８】
図３は、本実施形態に係るキャパシタ２の製造方法において、静電容量の検査工程を示す模式図である。本実施形態によれば、容量基準値Ｃｒに対する中間値Ｃｉのずれを所定範囲内に収めるような値に設定された電圧基準値Ｖｃと、静電容量の基準値Ｃｒと、基準時間ｔとに基づいて、数式（１）によって定電流値ＩＦを算出し、算出された定電流値ＩＦの定電流を基準時間ｔ印加したときのキャパシタ２の電圧Ｖｍに基づいて静電容量Ｃｍを算出することで、中間値Ｃｉに近い値の静電容量Ｃｍを算出することができる。
【００７９】
例えば、図３に示すように、レンジ下限電圧Ｖｌｌが１Ｖ、レンジ上限電圧Ｖｕｌが１０Ｖの場合に、電圧基準値Ｖｃを２Ｖに設定すると、レンジ対応下限容量Ｃｌｌ＿Ｒは、数式（３）によってＣｒ／５となり、レンジ対応上限容量Ｃｕｌ＿Ｒは、数式（４）によってＣｒ×２となる。そして、演算部１１１によって算出された静電容量Ｃｍが容量基準値Ｃｒとなる場合、静電容量ＣｍであるＣｒは、レンジ対応下限容量Ｃｌｌ＿ＲであるＣｒ／５とレンジ対応上限容量Ｃｕｌ＿ＲであるＣｒ×２とのほぼ中間値（Ｃｒ×１．１）をとることができる。この場合、容量基準値Ｃｒに対する中間値１．１Ｃｒのずれを１０％に収めることができる。
【００８０】
このように、中間値Ｃｉに近い値の静電容量Ｃｍを算出することができるので、静電容量Ｃｍの正常値がレンジ対応上限容量Ｃｕｌ＿Ｒを上回るオーバーレンジの発生を抑制することができる。また、静電容量Ｃｍの正常値がレンジ対応下限容量Ｃｌｌ＿Ｒを下回るアンダーレンジの発生を抑制することができる。
【００８１】
これにより、キャパシタ２の静電容量の測定回数を削減してキャパシタ２の静電容量を迅速に測定することができる。
【００８２】
また、キャパシタ２の静電容量を迅速に測定することができるので、キャパシタ２の製造効率を向上させることができる。
【００８３】
また、本実施形態によれば、容量上限値Ｃｕｌと容量下限値Ｃｌｌとに基づいて容量基準値Ｃｒを算出することで、容量基準値Ｃｒを簡便に算出することができる。
【００８４】
また、本実施形態によれば、容量上限値Ｃｕｌと容量下限値Ｃｌｌとの平均値を容量基準値Ｃｒとして算出することで、キャパシタ２の静電容量の代表的な正常値に対するアンダーレンジおよびオーバーレンジの発生を抑制することができる。
【００８５】
また、本実施形態によれば、レンジ対応下限容量Ｃｌｌ＿Ｒを容量下限値Ｃｌｌより小さい値とし、レンジ対応上限容量Ｃｕｌ＿Ｒを容量上限値Ｃｕｌより大きい値とすることで、容量上限値Ｃｕｌを上回る、または、容量下限値Ｃｌｌを下回る異常値についても、電圧測定装置１１４の測定レンジを変えずに測定することができる。
【００８６】
上述した実施形態において、電圧基準値Ｖｃは、入力部１３を介したユーザの入力によって設定される固定値であった。電圧基準値Ｖｃは、電圧測定装置１１４の測定レンジに応じて演算部１１１が自動的に変更する可変値であってもよい。電圧基準値Ｖｃを可変値とすることで、電圧測定装置１１４の測定レンジの変化に追従してオーバーレンジおよびアンダーレンジを抑制した適切な容量測定が可能となる。
【００８７】
上述した実施形態は、あくまで一例であって、発明の範囲を限定するものではない。発明の要旨を逸脱しない限度において、上述した実施形態に対して種々の変更を行うことができる。変更された実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８８】
１  静電容量検査装置
１１  静電容量測定装置
１１１  演算部
１１２  定電流制御装置
１１３  タイマ
１１４  電圧測定装置
２  キャパシタ
【図１】
2019039771.tif 000003
【図２】
2019039771.tif 000004
【図３】
2019039771.tif 000005