(57)【要約】【課題】コンデンサの良否を速やかにかつ高精度に判定することができ、さらに高価かつ複雑な測定装置を必要としない、コンデンサの良否判定方法を提供する。【解決手段】直流電圧が印加されているコンデンサの絶縁抵抗を異なる時間において少なくとも２回測定する工程と、各時間ｔ１，ｔ２において測定された絶縁抵抗値を、良品の絶縁抵抗値と比較する工程と、時間ｔ１において測定された絶縁抵抗値に対する絶縁抵抗変化率を、良品のコンデンサの対応する絶縁抵抗変化率と比較する工程と備える、コンデンサの良否判定方法。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に直流電圧が印加されているコンデンサの絶縁抵抗を、異なる時間において少なくとも２回測定する工程と、
各時間において測定された絶縁抵抗値を、良品の絶縁抵抗値と比較する第１の判定工程と、
前回測定された絶縁抵抗値に対する絶縁抵抗変化率を、良品の絶縁抵抗変化率と比較する第２の判定工程とを備え、第１，第２の判定工程の全てで良品と判定されたときにコンデンサを良品とすることを特徴とする、コンデンサの良否判定方法。
【請求項２】
直流電圧を断続的に印加し、されていない場合にはコンデンサを開放状態とする断続印加法を用いたコンデンサの良否判定方法であって、
少なくとも２回コンデンサに直流電圧を断続印加し、各印加時の絶縁抵抗値を測定する工程と、
測定された前記絶縁抵抗値を良品の絶縁抵抗値と比較する第１の判定工程と、
前回印加時に測定された絶縁抵抗値に対する絶縁抵抗変化率を、良品の絶縁抵抗変化率と比較する第２の判定工程とを備え、第１，第２の判定工程の全てで良品と判定されたときにコンデンサを良品とすることを特徴とする、コンデンサの良否判定方法。
【請求項３】
コンデンサに電圧を印加するための直流電源と、直流電圧が印加されたコンデンサの絶縁抵抗値を測定する絶縁抵抗測定装置と、
良品の絶縁抵抗値及び絶縁抵抗変化率が記憶されており、前記絶縁抵抗測定装置で測定された絶縁抵抗値と、予め記憶されている良品の絶縁抵抗値とを比較し、かつ前記求められた絶縁抵抗変化率と、予め記憶されている前記良品の絶縁抵抗変化率とを比較する制御装置とを備える、請求項１または２に記載のコンデンサの良否判定方法に用いられる特性選別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサの良否を判定する方法及び特性選別装置に関し、より詳細には、直流電圧をコンデンサに印加し、絶縁抵抗値を測定することにより、コンデンサの良否を判別するコンデンサの良否判定方法、並びに該良否判定方法に用いられる特性選別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、積層セラミックコンデンサの良品と不良品とを選別する方法が種々提案されている。一般には、直流電圧をコンデンサに印加し、十分に充電された後のコンデンサの漏れ電流（充電電流）を測定することにより、コンデンサの絶縁抵抗を測定する方法が知られている。なお、良品では、上記漏れ電流は少なくなる。
【０００３】
しかしながら、漏れ電流を測定する方法では、測定時間が長く係るざるを得ないという問題があった。
そこで、下記の特許文献１には、短時間でコンデンサの良否を判別する方法が提案されている。図６及び図７を参照して、特許文献１に記載のコンデンサの良否判別方法を説明する。
【０００４】
図６に示すように、コンデンサの直流電圧を印加した場合、充電電流は時間とともに変化する。すなわち、充電初期の微小期間▲１▼では、ほぼ一定の大きな電流が流れるが、それに続く遷移期間▲２▼では急激に電流値が低下する。しかる後、ある傾きをもった線形の充電特性▲３▼に従って充電電流値が低下する。この充電特性▲３▼は、充電開始から１〜２分後まで持続する。
【０００５】
良品のコンデンサでは、図６の線形の充電特性▲３▼にほぼ沿った特性を示す。これに対して、不良品のコンデンサでは、図６に破線で示すように、充電初期には線形の充電特性▲３▼にほぼ沿っているが、時間の経過とともに、電流値の低下速度が小さくなる。特許文献１に記載の方法では、良品と不良品の充電特性の傾きの違いに着目し、コンデンサの良否が判別される。図６から明らかなように、良品及び不良品のいずれにおいても、時間ｔ１における傾きα１は同じであるが、時間ｔ２では、両者の傾きα２とα２’との間に明確な差が生じている。
【０００６】
従って、特許文献１に記載の発明では、時刻ｔ１，ｔ２における上記傾きα１，α２を比較することにより、コンデンサの良否が判別されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−２１１７７７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の方法では、時刻ｔ１，ｔ２のそれぞれにおいて、充電電流特性の傾きが測定される必要がある。従って、時刻ｔ１，ｔ２のそれぞれにおいて微小な時間範囲ｔ１＋Δｔ及びｔ２＋Δｔで絶縁抵抗の測定を行い、傾きを求める必要があった。そのため、高速で充電電流を測定する必要があり、このため高価であり、かつ複雑な測定回路を必要とするという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、コンデンサの良否を判別するに際し、短時間で良否を判別し得るだけでなく、安価かつ簡単な測定回路を用いて良否を高精度に判別することを可能とするコンデンサの良否判別方法、並びに該コンデンサの良否判定方法に用いられる特性選別装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願の第１の発明に係るコンデンサの良否判別方法は、連続的に直流電圧が印加されているコンデンサの絶縁抵抗を、異なる時間において少なくとも２回測定する工程と、各時間において測定された絶縁抵抗値を、良品の絶縁抵抗値と比較する第１の判定工程と、前回測定された絶縁抵抗値に対する絶縁抵抗変化率を、良品の絶縁抵抗変化率と比較する第２の判定工程とを備え、第１，第２の判定工程の全てで良品と判定されたときにコンデンサを良品とすることを特徴とする。
【００１１】
第２の発明に係るコンデンサの良否判別方法は、直流電圧を断続的に印加し、されていない場合にはコンデンサを開放状態とする断続印加法を用いたコンデンサの良否判定方法であって、少なくとも２回コンデンサに直流電圧を断続印加し、各印加時の絶縁抵抗値を測定する工程と、測定された前記絶縁抵抗値を良品の絶縁抵抗値と比較する第１の判定工程と、前回印加時に測定された絶縁抵抗値に対する絶縁抵抗変化率を、良品の絶縁抵抗変化率と比較する第２の判定工程とを備え、第１，第２の判定工程の全てで良品と判定されたときにコンデンサを良品とすることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る特性選別装置は、本発明のコンデンサの良否判別方法に用いられる装置であって、コンデンサに電圧を印加するための直流電源と、直流電圧が印加されたコンデンサの絶縁抵抗値を測定する絶縁抵抗測定装置と、良品の絶縁抵抗値及び絶縁抵抗変化率が記憶されており、前記絶縁抵抗測定装置で測定された絶縁抵抗値と、予め記憶されている良品の絶縁抵抗値とを比較し、かつ前記求められた絶縁抵抗変化率と、予め記憶されている前記良品の絶縁抵抗変化率とを比較する制御装置とを備える。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態におけるコンデンサの良否判定方法を説明するためのフロー図である。また、図４は、本実施形態で用いられるコンデンサの特性選別装置を示す概略ブロック図である。図４に示す特性選別装置１は、被測定物であるコンデンサＣに直流電圧を印加するための直流電源２を有する。直流電源２とコンデンサＣとの間には、スイッチＳＷ１が接続されている。コンデンサＣの一端がスイッチＳＷ１に接続されている。
【００１５】
コンデンサＣの他端が、絶縁抵抗測定装置を構成する演算増幅器３の一方入力端に接続されている。また、コンデンサＣの他端には制限抵抗４の一端が接続されている。制限抵抗４の他端は、上記演算増幅器３の他方入力端と、対数増幅器５とに接続されている。
【００１６】
演算増幅器３及び対数増幅器５の後段には、それぞれ、Ａ／Ｄ変換器６，７が接続されており、Ａ／Ｄ変換器６，７が制御装置８に接続されている。制御装置８には、予め、時刻ｔ１における良品のコンデンサの絶縁抵抗値、時刻ｔ２における良品のコンデンサの絶縁抵抗値、並びに時刻ｔ１からｔ２における良品のコンデンサの絶縁抵抗変化率が入力され、記憶されている。
【００１７】
本実施形態では、先ず、図１に示すように、上記特性選別装置１においてスイッチＳＷ１が閉じられて、コンデンサＣに直流電圧が印加される（ステップＳ１）。
【００１８】
次に、時刻ｔ＝ｔ１（例えばｔ１＝１秒）における絶縁抵抗値が測定される（ステップＳ２）。この絶縁抵抗値の測定値は、Ａ／Ｄ変換器６，７からの出力信号として制御装置８に与えられる。
【００１９】
そして、ステップＳ３において、制御装置８は時刻ｔ１におけるコンデンサＣの絶縁抵抗値と、良品の時刻ｔ１における絶縁抵抗値とを比較し、コンデンサＣが良品であるか不良品であるかを判断する。この判断結果が、制御装置８に一時的に記憶される。
【００２０】
なお、図２に示すように、良品のコンデンサ及び不良品のコンデンサに直流電圧を印加し続けた場合、絶縁抵抗値は時間の経過とともに増大するが、一般に不良品のコンデンサの絶縁抵抗値は、良品のコンデンサの絶縁抵抗値に比べて、経時により低下する傾向がある。従って、時刻ｔ＝ｔ１による良品の絶縁抵抗値に比べて、測定された絶縁抵抗値が予め設けられた基準範囲外の絶縁抵抗値となった場合、時刻ｔ＝ｔ１における絶縁抵抗値を不良と判断する。
【００２１】
次に、時刻ｔ＝ｔ２（例えばｔ２＝２秒）における絶縁抵抗値が測定される（ステップＳ４）。この絶縁抵抗値の測定は、ステップＳ２と同様にして行われる。そして、ステップＳ３の場合と同様にして、時刻ｔ２におけるコンデンサＣの絶縁抵抗値が良品のコンデンサの絶縁抵抗値と比較され、コンデンサＣの絶縁抵抗値の良・不良が判断され、制御装置８に一時的に記憶される（ステップＳ５）。
【００２２】
次に、ステップＳ６において、制御装置８は、時刻ｔ１→ｔ２における絶縁抵抗変化率を演算する。すなわち、時刻ｔ１から時刻ｔ２での絶縁抵抗値の変化量の時刻ｔ１における絶縁抵抗値に対する割合が演算され、予め記憶されていた良品のコンデンサにおける相当する絶縁抵抗変化率と比較する。
【００２３】
図２に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間で、絶縁抵抗値は増大する。この場合の絶縁抵抗変化率は、良品の場合、図２のＮ１％、不良品の場合は、Ｎ２％となる。従って、測定されたコンデンサＣの絶縁抵抗変化率（％）が、良品の絶縁抵抗変化率に入るか否かが判断される。なお、この良品の絶縁抵抗変化率範囲については、測定されるコンデンサの種類に応じて適宜定められる。
【００２４】
次に、本実施形態では、ステップＳ６に続いて、ステップＳ７において、コンデンサＣの良否が判定される。ステップＳ７においては、制御装置８において、ステップＳ３、ステップＳ５でそれぞれ判定された結果及びステップＳ６で判断された絶縁抵抗変化率の判断結果が、全て良品であると判断された場合、コンデンサＣを良品とする。すなわち、ステップＳ３、ステップＳ５及びステップＳ６の全ての判断結果が良品であるとされた場合、ステップＳ７においてコンデンサＣが良品と判断される。また、ステップＳ３、ステップＳ５及びステップＳ６の判断結果の内、少なくとも１つの判断結果が不良である場合には、コンデンサＣは不良品と判断される。
【００２５】
上記のように、本実施形態のコンデンサの良否判定方法では、時刻ｔ１，ｔ２における絶縁抵抗値と、時刻ｔ２における絶縁抵抗変化率とに基づいて、コンデンサＣの良否が判定される。従って、良品のコンデンサと、不良品のコンデンサの経時による絶縁抵抗値の変化（図２）を考慮すると、時刻ｔ１，ｔ２における絶縁抵抗値及びｔ１−ｔ２間における絶縁抵抗変化率に基づいてコンデンサの良・不良を確実に選別することができる。
【００２６】
しかも、絶縁抵抗変化率の測定は、ｔ１において測定された絶縁抵抗値と、ｔ２において測定された絶縁抵抗値とに基づいて行われる。従って、特許文献１に記載の方法では、微小時間間隔で絶縁抵抗変化率を測定しなければならなかったのに対し、本実施形態では、十分な時間的余裕をもって絶縁抵抗変化率を測定することができる。よって、複雑かつ高価な測定装置を必要としない。
【００２７】
また、絶縁抵抗不良のコンデンサの中には、充電初期段階では、良品のコンデンサと経時による絶縁抵抗の変化が似かよったものも存在する。これを、図３を参照して説明する。図３の実線Ｃは、良品のコンデンサの絶縁抵抗の経時による変化を示し、実線Ｄは、上記のような不良品のコンデンサの絶縁抵抗の経時による変化を示す。
【００２８】
実線Ｄと実線Ｃを比較すれば明らかなように、ｔ１＝１０ｔ、ｔ２＝２０ｔとした場合、良品のコンデンサの変化率Ｎ１％と、不良品のコンデンサの絶縁抵抗変化率Ｎ２％とはほぼ同等である。すなわち、このように、絶縁抵抗値の経時による変化が良品のコンデンサと似かよった不良品のコンデンサについては、絶縁抵抗値の変化率のみで不良を判断することができない。
【００２９】
しかしながら、本実施形態では、上記のように時刻ｔ１，ｔ２における絶縁抵抗値自体に基づいても良否が判定される（ステップＳ３，ステップＳ４）。従って、図３に実線Ｄで示した絶縁抵抗変化を示す不良品のコンデンサについても、本実施形態によれば、確実に不良品として判定される。
【００３０】
図５は、本発明の第２の実施形態に係るコンデンサの良否判定方法を説明するためのフロー図である。図５に示すフロー図は、ステップＳ８〜ステップＳ１０が追加されたことを除いては、図１に示したフロー図と同様である。
【００３１】
すなわち、第２の実施形態では、時刻ｔ＝ｔ３における絶縁抵抗値がステップＳ８で測定される。そして、ステップＳ９において、時刻ｔ３における絶縁抵抗値の良否が判定される。この結果が、制御装置８に一時的に記憶される。そして、ステップＳ１０において、時刻ｔ２−ｔ３の時間間隔における絶縁抵抗変化率が測定され、制御装置８において絶縁抵抗変化率の良否が判定される。この判定結果が、制御装置８に一時的に記憶される。
【００３２】
そして、ステップＳ７においては、ステップＳ３，ステップＳ５，ステップＳ９における絶縁抵抗値の良・不良の判断結果と、ステップＳ６，ステップＳ１０における絶縁抵抗変化率の良・不良の判断結果の全てが良である場合に、コンデンサが良品と判定される。また、これらの判定結果の内、少なくとも１つの判断結果が不良である場合、コンデンサが不良品と判定される。
【００３３】
なお、第２の実施形態では、ｔ１＝３０ｍ秒、ｔ２＝３００ｍ秒、ｔ３＝６００ｍ秒とされている。もっとも、ｔ１，ｔ２，ｔ３の時間は適宜変更し得る。
第２の実施形態から明らかなように、本発明においては、コンデンサの絶縁抵抗を測定する工程は少なくとも２回であればよく、３回であってもよい。また３回以上の回数にわたってコンデンサの絶縁抵抗を測定してもよい。その場合においても、各時間において測定された絶縁抵抗値が、良品の絶縁抵抗値と比較されるとともに、前回測定された絶縁抵抗値に対する絶縁抵抗変化率が、良品の絶縁抵抗変化率と比較される。
【００３４】
３以上の多数回にわたり絶縁抵抗を測定することにより、コンデンサの良否をより一層高精度に選別することができる。
また、第１，第２の実施形態では、スイッチＳＷ１が判定方法の全工程に渡って閉成されており、コンデンサには直流電圧が連続的に印加されている。しかしながら、本発明においては、時刻ｔ１，ｔ２………ｔｎにおいて直流電圧を印加し、その間の時間においては、コンデンサＣを開放状態としてもよい。すなわち、絶縁抵抗値を測定する時刻においてのみスイッチＳＷ１を閉成し、絶縁抵抗値を測定した後にスイッチＳＷ１を開放する、断続印加法を用いてコンデンサの良否判定を行ってもよい。この場合においても、スイッチＳＷ１を、オフすることを除いては、第１の実施形態と同様にして、時刻ｔ１，ｔ２における絶縁抵抗値及び前回印加時に測定された絶縁抵抗値に対する絶縁抵抗変化率を求め、上記実施形態と同様にして良否を判定すればよい。
【００３５】
【発明の効果】
第１の発明に係るコンデンサの良否判定方法では、直流電圧をコンデンサに連続的に印加し、異なる時間において少なくとも２回絶縁抵抗値が測定され、各時間において測定された絶縁抵抗値が、予め求められている良品の絶縁抵抗値と比較される。従って、絶縁抵抗値の大きさ自体に基づいて、測定されているコンデンサの良・不良が判断される。加えて、前回測定された絶縁抵抗値に対する絶縁抵抗変化率が良品の絶縁抵抗変化率と比較されることによっても、コンデンサの良否が判定される。
【００３６】
従って、各時間において測定された絶縁抵抗値と、上記絶縁抵抗変化率との双方に基づいてコンデンサの良否が判定される。具体的には、全ての判定結果が良品であると判断された場合にコンデンサは良品と判定される。従って、コンデンサの良否を高精度に判定することが可能となる。
【００３７】
加えて、特許文献１に記載のコンデンサの良否判定方法では、微小な時間間隔で絶縁抵抗変化率を測定しなければならず、測定装置や制御装置として高価で、かつ複雑な装置を必要としていたのに対し、第１の発明に係る良否判定方法では、前回測定された絶縁抵抗値に対する絶縁抵抗変化率を求められばよいだけであるため、安価であり、かつ簡略化された測定装置を用いてコンデンサの良否を判定することができる。
【００３８】
第２の発明に係るコンデンサの良否判定方法では、直流電圧をコンデンサに断続的に印加し、異なる時間において少なくとも２回絶縁抵抗値が測定され、各時間において測定された絶縁抵抗値が、予め求められている良品の絶縁抵抗値と比較される。従って、絶縁抵抗値の大きさ自体に基づいて、測定されているコンデンサの良・不良が判断される。加えて、前回印加時の測定された絶縁抵抗値に対する絶縁抵抗変化率が良品の絶縁抵抗変化率と比較されることによっても、コンデンサの良否が判定される。
【００３９】
従って、各時間において測定された絶縁抵抗値と、上記絶縁抵抗変化率との双方に基づいてコンデンサの良否が判定される。具体的には、全ての判定結果が良品であると判断された場合にコンデンサは良品として判別される。従って、コンデンサの良否を高精度に判定することが可能となる。
【００４０】
加えて、特許文献１に記載のコンデンサの良否判定方法では、微小な時間間隔で絶縁抵抗変化率を測定しなければならず、測定装置や制御装置として高価で、かつ複雑な装置を必要としていたのに対し、第２の発明に係る良否判定方法では、前回印加時の絶縁抵抗値に対する絶縁抵抗変化率を求められばよいだけであるため、安価であり、かつ簡略化された測定装置を用いてコンデンサの良否を判定することができる。
【００４１】
本発明に係る特性選別装置は、直流電源、絶縁抵抗測定装置及び制御装置を備え、該制御装置が、予め良品のコンデンサの絶縁抵抗値及び絶縁抵抗変化率が記憶されており、絶縁抵抗測定装置で測定された絶縁抵抗値と、予め記憶されている良品の絶縁抵抗値とを比較し、かつ求められた絶縁抵抗変化率と、予め記憶されている良品の絶縁抵抗変化率とを比較するように構成されているため、第１，第２の発明に従ってコンデンサの良否を高精度に判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるコンデンサの良否判定方法を説明するためのフロー図。
【図２】良品及び不良品のコンデンサの電圧印加時の絶縁抵抗の経時による変化を示す図。
【図３】良品のコンデンサ及び不良品のコンデンサの電圧印加時の絶縁抵抗の経時による変化を示し、不良品のコンデンサの絶縁抵抗の変化が良品のコンデンサの絶縁抵抗の変化と似かよっている場合を示す図。
【図４】本発明の一実施形態に係る特性選別装置を説明するための概略ブロック図。
【図５】本発明の第２の実施形態のコンデンサの良否判定方法を説明するためのフロー図。
【図６】従来のコンデンサの良否判定方法の一例を示すフロー図。
【図７】従来のコンデンサの良否判定方法の一例を説明するための図であり、良品及び不良品のコンデンサの絶縁抵抗の経時による変化を示す図。
【符号の説明】
１…特性選別装置
２…直流電源
３…絶縁抵抗測定装置
４…制限抵抗
５…対数増幅器
６…Ａ／Ｄ変換器
７…Ａ／Ｄ変換器
８…制御装置
ＳＷ１…スイッチ
【図１】
2005017086.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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