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JP7449581B2 - Capacitor measuring device and capacitor measuring method - Google Patents
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Description

本開示による実施形態は、コンデンサの測定装置及びコンデンサの測定方法に関する。 Embodiments according to the present disclosure relate to a capacitor measuring device and a capacitor measuring method.

コンデンサの電気的特性の1つに、漏れ電流がある。一般に、コンデンサの漏れ電流を測定するためには、あらかじめコンデンサに蓄える電荷を充電によって飽和させておき、それでもなお流れる電流を漏れ電流として測定する。よって、大容量であればあるほど電荷を飽和させるためには長い時間が必要となる。そのため漏れ電流を測定するために長い時間が必要となっている。 One of the electrical characteristics of a capacitor is leakage current. Generally, in order to measure the leakage current of a capacitor, the charge stored in the capacitor is saturated in advance by charging, and the current that still flows is measured as the leakage current. Therefore, the larger the capacity, the longer time is required to saturate the charge. Therefore, a long time is required to measure leakage current.

漏れ電流の測定では、例えば、一定時間充電してそのあと電流を測定する方法が知られている。一方、実際のコンデンサは個体差があり、充電が早いコンデンサ、及び、遅いコンデンサがある。複数のコンデンサを試験する場合、遅めのコンデンサに合わせて充電時間を設定することになる。これは充電が早めのコンデンサにとっては時間のロスとなる。もし充電が早めのコンデンサに合わせると、充電が遅めのコンデンサはまだ充電途中のため電流が大きく測定されてしまい、良品であっても不良品と判定されて生産のロスとなってしまう。つまり生産時間のロスを優先すると歩留まりが悪化し、歩留まりを考慮すると、生産時間のロスとなる。 To measure leakage current, for example, a method is known in which the battery is charged for a certain period of time and then the current is measured. On the other hand, there are individual differences in actual capacitors, with some capacitors charging quickly and capacitors charging slowly. If you are testing multiple capacitors, you will want to set the charging time to match the slower capacitors. This is a time loss for capacitors that charge quickly. If a capacitor that charges quickly is used, a capacitor that charges slowly will measure a large current because it is still being charged, and even if it is a good product, it will be judged as a defective product, resulting in a production loss. In other words, if production time loss is prioritized, the yield will deteriorate, and if yield is taken into account, production time will be lost.

両者を考慮した条件を見出しても、ロットが変わると最適な条件が変わってしまい、条件導出を繰り返さなければならない。この充電時間の個体差は、静電容量が比較的小さい、例えば、10μF以下のような場合においては問題とならないレベルである。近年の、例えば、300μFを超えるようなMLCC(Multilayer Ceramic Capacitor)が製品化されている状況において、10μFを超えるような製品では個体差、ロット差の絶対値が大きくなるため問題が顕在化する。 Even if conditions are found that take both into account, the optimal conditions will change if the lot changes, and the derivation of the conditions must be repeated. This individual difference in charging time is at a level that does not pose a problem when the capacitance is relatively small, for example, 10 μF or less. In recent years, for example, MLCCs (Multilayer Ceramic Capacitors) with a capacitance exceeding 300 μF have been commercialized, and problems have become apparent in products with a capacitance exceeding 10 μF because the absolute values of individual differences and lot differences become large.

特許文献1では、漏れ電流を効率よく判別する方法として、一定経過時間での2つの時点で電流値を測定し、2つの電流値と経過時間から十分に充電が進んだ状態を近似式で算出して予測することが提案されている。しかし、この方法はあくまで予測であるため、信頼性の高い測定方法とは言えない。車載やインフラなど高い信頼性が求められる用途では適用が困難である。 In Patent Document 1, as a method for efficiently determining leakage current, current values are measured at two points in a certain elapsed time, and a state in which charging has progressed sufficiently is calculated using an approximate formula from the two current values and the elapsed time. It has been proposed to make predictions based on However, since this method is only a prediction, it cannot be said to be a highly reliable measurement method. It is difficult to apply in applications that require high reliability, such as in-vehicle and infrastructure applications.

特許文献2では、充電時間の一部を搬送時間に利用することで総合的な効率を上げる方法が提案されている。しかし、この方法を適用して効果が得られるのは、静電容量が、例えば、およそ10μFまでが限界である。10μFを超えるようなコンデンサに適用しても効果が得られない。近年の、例えば、300μFを超えるようなMLCCが製品化されている状況において、問題解決策とはならない。 Patent Document 2 proposes a method of increasing overall efficiency by using part of the charging time for transportation time. However, this method is effective only when the capacitance is, for example, approximately 10 μF. Even if it is applied to a capacitor exceeding 10 μF, no effect will be obtained. In recent years, for example, MLCCs exceeding 300 μF have been commercialized, and this is not a solution to the problem.

特許第3293540号公報Patent No. 3293540 特許第3156658号公報Patent No. 3156658

コンデンサメーカーは生産した電子部品の全数について特性検査を行い、良品のみが出荷される。例えばMLCCは年間約2兆個生産される。このような大量のコンデンサを全数検査するためには、非常に効率のよい測定装置が望まれる。コンデンサの測定装置は、多くの場合静電容量の測定、漏れ電流の測定で構成される。 Capacitor manufacturers conduct characteristic tests on all electronic components they produce, and only good products are shipped. For example, approximately 2 trillion MLCCs are produced annually. In order to completely inspect such a large number of capacitors, a highly efficient measuring device is desired. Capacitor measurement equipment often consists of capacitance measurement and leakage current measurement.

近年コンデンサの大容量化が進んでおり、したがって漏れ電流の測定時間が長時間化している。非常に効率のよい測定装置の実現のためには、漏れ電流の測定について極限まで効率を高めることが求められる。 In recent years, the capacitance of capacitors has been increasing, and therefore the time required to measure leakage current is becoming longer. In order to realize a highly efficient measuring device, it is necessary to maximize the efficiency of leakage current measurement.

そこで、本開示では、漏れ電流をより適切なタイミングで測定することができるコンデンサの測定装置及びコンデンサの測定方法を提供する。 Therefore, the present disclosure provides a capacitor measuring device and a capacitor measuring method that can measure leakage current at more appropriate timing.

本開示によれば、コンデンサの充電中に、前記コンデンサに流れる流入電流の電流値を逐次検出する電流検出部と、
前記流入電流の電流値の時間変化に基づいたタイミングにおける、前記流入電流の電流値を、前記コンデンサの漏れ電流の電流値として取得する電流取得部と、を備える、コンデンサの測定装置が提供される。
According to the present disclosure, a current detection unit sequentially detects a current value of an inflow current flowing into the capacitor while the capacitor is being charged;
A capacitor measuring device is provided, comprising: a current acquisition unit that acquires a current value of the inflow current as a current value of a leakage current of the capacitor at a timing based on a time change in the current value of the inflow current. .

逐次検出される前記流入電流の電流値の時間差分値を逐次算出する算出部をさらに備え、
前記電流取得部は、前記時間差分値と第1所定値との比較に基づいた前記タイミングにおける、前記流入電流の電流値を、前記漏れ電流の電流値として取得してもよい。
further comprising a calculation unit that sequentially calculates a time difference value of the current value of the inflow current that is sequentially detected,
The current acquisition unit may acquire, as the current value of the leakage current, a current value of the inflow current at the timing based on a comparison between the time difference value and a first predetermined value.

前記電流取得部は、前記時間差分値の絶対値が前記第1所定値未満になる前記タイミングにおける、前記流入電流の電流値を、前記漏れ電流の電流値として取得してもよい。 The current acquisition unit may acquire the current value of the inflow current at the timing when the absolute value of the time difference value becomes less than the first predetermined value as the current value of the leakage current.

前記電流検出部は、複数の前記コンデンサの充電中に、複数の前記コンデンサのそれぞれに流れる前記流入電流の電流値を並行して逐次検出し、
前記電流取得部は、前記タイミングに達した前記コンデンサから順次、前記流入電流の電流値を、前記漏れ電流の電流値として取得してもよい。
The current detection unit sequentially detects the current value of the inflow current flowing through each of the plurality of capacitors in parallel while charging the plurality of capacitors,
The current acquisition unit may sequentially acquire the current value of the inflow current from the capacitor that has reached the timing as the current value of the leakage current.

前記漏れ電流の電流値と第2所定値との比較に基づいて、前記コンデンサの良否を判定する判定部をさらに備えてもよい。 The capacitor may further include a determination unit that determines whether the capacitor is good or bad based on a comparison between the current value of the leakage current and a second predetermined value.

前記電流検出部は、複数の前記コンデンサの充電中に、複数の前記コンデンサのそれぞれに流れる前記流入電流の電流値を並行して逐次検出し、
前記判定部は、前記漏れ電流の電流値が取得された前記コンデンサから順次、良否を判定してもよい。
The current detection unit sequentially detects the current value of the inflow current flowing through each of the plurality of capacitors in parallel while charging the plurality of capacitors,
The determination unit may determine the quality of the capacitors sequentially starting from the capacitors for which the current values of the leakage currents have been acquired.

前記タイミングで前記コンデンサの充電を停止するように、前記コンデンサを充電する充電部を制御する制御部をさらに備えてもよい。 The battery may further include a control unit that controls a charging unit that charges the capacitor so as to stop charging the capacitor at the timing.

前記電流検出部は、複数の前記コンデンサの充電中に、複数の前記コンデンサのそれぞれに流れる前記流入電流の電流値を並行して逐次検出し、
前記制御部は、前記タイミングに達した前記コンデンサから順次、前記コンデンサの充電を停止するように、前記充電部を制御してもよい。
The current detection unit sequentially detects the current value of the inflow current flowing through each of the plurality of capacitors in parallel while charging the plurality of capacitors,
The control unit may control the charging unit to sequentially stop charging the capacitors starting from the capacitor that has reached the timing.

ノイズを除去するように、前記電流検出部により検出された前記流入電流の電流値を処理するノイズ処理部をさらに備えてもよい。 The apparatus may further include a noise processing section that processes the current value of the inflow current detected by the current detection section so as to remove noise.

本開示によれば、コンデンサの充電中に、前記コンデンサに流れる流入電流の電流値を逐次検出し、
前記流入電流の電流値の時間変化に基づいたタイミングにおける、前記流入電流の電流値を、前記コンデンサの漏れ電流の電流値として取得する、ことを具備する、コンデンサの測定方法が提供される。
According to the present disclosure, the current value of the inflow current flowing into the capacitor is sequentially detected while the capacitor is being charged;
A method for measuring a capacitor is provided, which comprises acquiring a current value of the inflow current as a current value of a leakage current of the capacitor at a timing based on a time change in the current value of the inflow current.

第1実施形態によるコンデンサの測定装置の構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a capacitor measuring device according to a first embodiment. 漏れ電流測定に関わる一般的なコンデンサの等価回路図である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a general capacitor related to leakage current measurement. コンデンサに規定電圧を印加して充電を行った場合のコンデンサに流れる電流の時間変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a change in current flowing through a capacitor over time when charging is performed by applying a specified voltage to the capacitor. 第1実施形態によるコンデンサの測定装置の構成の一例を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an example of the configuration of a capacitor measuring device according to a first embodiment. 第1実施形態によるコンデンサの測定装置の動作の一例を示すフロー図である。FIG. 3 is a flow diagram showing an example of the operation of the capacitor measuring device according to the first embodiment. 第1実施形態による漏れ電流の測定の一例を示す図である。It is a figure showing an example of measurement of leakage current by a 1st embodiment. 第1実施形態によるコンデンサの良否判定の一例を示す図である。It is a figure showing an example of quality judgment of a capacitor by a 1st embodiment. 第2実施形態によるコンデンサの測定装置の構成の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of a capacitor measuring device according to a second embodiment. 第3実施形態によるコンデンサの測定装置の構成の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of a capacitor measuring device according to a third embodiment. 第4実施形態によるコンデンサの測定装置の構成の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of a capacitor measuring device according to a fourth embodiment.

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態によるコンデンサの測定装置100の構成の一例を示す図である。コンデンサの測定装置100は、被測定対象のコンデンサC0が良品であるか否かを判定する。コンデンサの測定装置100は、例えば、コンデンサC0の漏れ電流を測定する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a capacitor measuring device 100 according to the first embodiment. The capacitor measuring device 100 determines whether the capacitor C0 to be measured is a non-defective product. The capacitor measuring device 100 measures, for example, the leakage current of the capacitor C0.

図2は漏れ電流測定に関わる一般的なコンデンサC0の等価回路図である。図2に示すようにコンデンサC0は等価的に、主容量Cと、絶縁抵抗R1と、誘電吸収因子Dとを並列接続して構成される。誘電吸収因子Dは、コンデンサC0に電圧を印加したときに内部に発生する電界により形成される誘電分極を、直列接続された内部抵抗と容量(以下、誘電分極容量)とで表したものである。誘電分極は、コンデンサC0の充電を開始してから一定時間経過後に安定するが、安定するまでの間は内部抵抗を介して誘電分極容量への充電が行われる。 FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a general capacitor C0 involved in leakage current measurement. As shown in FIG. 2, the capacitor C0 is equivalently configured by connecting a main capacitance C, an insulation resistance R1, and a dielectric absorption factor D in parallel. The dielectric absorption factor D is the dielectric polarization formed by the electric field generated internally when a voltage is applied to the capacitor C0, expressed by the internal resistance and capacitance (hereinafter referred to as dielectric polarization capacitance) connected in series. . The dielectric polarization becomes stable after a certain period of time has elapsed since charging of the capacitor C0 starts, but until the dielectric polarization stabilizes, the dielectric polarization capacitance is charged via the internal resistance.

誘電吸収因子Dは、図2に示すように直列接続された内部抵抗と誘電分極容量の一組だけで等価的に表されるとは限らず、直列接続された内部抵抗と誘電分極容量の組を複数組並列に接続した等価回路で表される場合もありうる。このような場合でも、コンデンサC0の充電時にコンデンサC0に流れる電流の時間変化は誘電吸収因子Dの内部構成に依存しないため、図2では、簡略化のために、内部抵抗と誘電分極容量の一組だけで誘電吸収因子Dを等価的に表している。 The dielectric absorption factor D is not necessarily expressed equivalently by just one set of internal resistance and dielectric polarization capacitance connected in series as shown in Figure 2, but rather by a set of internal resistance and dielectric polarization capacitance connected in series. It may also be represented by an equivalent circuit with multiple sets connected in parallel. Even in this case, the time change in the current flowing through capacitor C0 when charging capacitor C0 does not depend on the internal configuration of dielectric absorption factor D. The set alone equivalently represents the dielectric absorption factor D.

誘電分極が安定した後にコンデンサC0に流れる電流は、実際には絶縁抵抗R1を流れる漏れ電流である。したがって、コンデンサC0の漏れ電流を精度よく測定するには、誘電分極が安定した後に漏れ電流を測定する必要があり、この漏れ電流を測定することにより、絶縁抵抗R1も求めることができる。 The current flowing through capacitor C0 after the dielectric polarization is stabilized is actually leakage current flowing through insulation resistor R1. Therefore, in order to accurately measure the leakage current of the capacitor C0, it is necessary to measure the leakage current after the dielectric polarization is stabilized, and by measuring this leakage current, the insulation resistance R1 can also be determined.

図3はコンデンサC0に規定電圧を印加して充電を行った場合のコンデンサC0に流れる電流の時間変化を示す図であり、横軸は時間、縦軸はコンデンサC0に流れる電流である。図3の領域Xは充電電流領域であり、主として主容量Cが充電される。領域Yは誘電吸収領域であり、誘電吸収因子Dが充電される。領域Zは誘電吸収因子Dが十分に充電された後の漏れ電流領域であり、この領域で漏れ電流が測定される。 FIG. 3 is a diagram showing changes over time in the current flowing through the capacitor C0 when a specified voltage is applied to the capacitor C0 to charge the capacitor C0, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing the current flowing through the capacitor C0. Region X in FIG. 3 is a charging current region, where main capacitance C is mainly charged. Region Y is a dielectric absorption region and is charged with dielectric absorption factor D. The region Z is a leakage current region after the dielectric absorption factor D is sufficiently charged, and the leakage current is measured in this region.

誘電吸収領域Yにおいて誘電吸収因子Dを充電するのにはある程度長い時間を要するため、コンデンサC0に規定電圧を印加してから、漏れ電流領域Zに到達するまでの時間も長くなってしまう。上記の誘電吸収因子Dを充電して、漏れ電流領域Zに達した後に漏れ電流を測定しないと、正確な電流値を測定できない。 Since it takes a certain amount of time to charge the dielectric absorption factor D in the dielectric absorption region Y, the time from applying the specified voltage to the capacitor C0 to reaching the leakage current region Z also becomes long. Unless the leakage current is measured after the dielectric absorption factor D is charged and the leakage current region Z is reached, an accurate current value cannot be measured.

また、実際のコンデンサC0は個体差があり、充電が早いコンデンサ、及び、遅いコンデンサがある。この充電時間の個体差は、静電容量が比較的小さい、例えば、10μF以下のような場合においては問題とならないレベルである。近年の、例えば、300μFを超えるようなMLCC(Multilayer Ceramic Capacitor)が製品化されている状況において、10μFを超えるような製品では個体差又はロット差の絶対値が大きくなるため問題が顕在化する。 In addition, there are individual differences in the actual capacitor C0, and there are capacitors that charge quickly and capacitors that charge slowly. This individual difference in charging time is at a level that does not pose a problem when the capacitance is relatively small, for example, 10 μF or less. In recent years, for example, MLCCs (Multilayer Ceramic Capacitors) with a capacitance exceeding 300 μF have been commercialized, and problems have become apparent in products with a capacitance exceeding 10 μF because the absolute values of individual differences or lot differences become large.

ここで、十分に充電が進んだ状態であるかどうかは、時間経過に対する電流値の変化が十分に小さくなったことで確認できる。連続で電流を測定し続けることができれば、その電流値の変化から十分に充電が進んだ状態であることがわかり、漏れ電流を測定するための最適なタイミングがわかる。これにより、コンデンサの大容量化、及び、信頼性向上の要求に対し、個体差又はロット差によらず漏れ電流をより適切なタイミングで測定することができる。 Here, whether or not charging has progressed sufficiently can be confirmed by checking that the change in current value over time has become sufficiently small. If the current can be continuously measured, changes in the current value indicate that charging has progressed sufficiently, and the optimal timing for measuring leakage current can be determined. This makes it possible to measure leakage current at more appropriate timing, regardless of individual differences or lot differences, in response to demands for larger capacitance and improved reliability of capacitors.

図1に示すコンデンサの測定装置100は、充放電部10と、電流制限回路20と、電流測定回路30と、電圧増幅回路40と、AD(Analog to Digital)変換カード50と、PC(Personal Computer)60と、を備える。 The capacitor measuring device 100 shown in FIG. ) 60.

充放電部10は、コンデンサC0を充放電する。充放電部10は、電源11と、スイッチ12と、を有する。 The charging/discharging unit 10 charges and discharges the capacitor C0. The charging/discharging unit 10 includes a power source 11 and a switch 12.

電源11は、コンデンサC0に直流の電源電圧Eを供給する。電源電圧Eは、例えば、10Vである。 The power supply 11 supplies a DC power supply voltage E to the capacitor C0. Power supply voltage E is, for example, 10V.

スイッチ12は、コンデンサC0と電源11との間の接続を切り替え可能なスイッチである。スイッチ12は、コンデンサC0を充電する際、コンデンサC0と電源11とを電気的に接続させる。スイッチ12は、コンデンサC0の充電を停止する際、コンデンサC0と電源11とを電気的に切断させる。スイッチ12は、コンデンサC0を放電する際、コンデンサC0とグランドノードGNDとを電気的に接続させる。スイッチ12は、例えば、PC60により制御される。 The switch 12 is a switch that can change the connection between the capacitor C0 and the power supply 11. The switch 12 electrically connects the capacitor C0 and the power supply 11 when charging the capacitor C0. The switch 12 electrically disconnects the capacitor C0 from the power source 11 when stopping charging the capacitor C0. The switch 12 electrically connects the capacitor C0 and the ground node GND when discharging the capacitor C0. The switch 12 is controlled by a PC 60, for example.

図1に示すように、コンデンサC0と充放電部10との間に、電流制限回路20及び電流測定回路30が接続される。 As shown in FIG. 1, a current limiting circuit 20 and a current measuring circuit 30 are connected between the capacitor C0 and the charging/discharging section 10.

電流制限回路20は、コンデンサC0に流れる電流(流入電流)を制限する。電流制限回路20は、例えば、コンデンサC0に流れる電流を50mAに制限する。電流制限回路20は、例えば、抵抗である。抵抗値は、流入電流の大きさに応じて決められる。なお、電流制限回路20は、充放電部10に含まれていてもよい。 The current limiting circuit 20 limits the current (inflow current) flowing into the capacitor C0. The current limiting circuit 20 limits the current flowing through the capacitor C0 to 50 mA, for example. Current limiting circuit 20 is, for example, a resistor. The resistance value is determined depending on the magnitude of the inflow current. Note that the current limiting circuit 20 may be included in the charging/discharging section 10.

電流測定回路30は、コンデンサC0に流れる電流を測定する。例えば、1μA以下の微少電流を安定的に測定するために、低ノイズの電流測定回路30が用いられる。電流測定回路30は、電流電圧変換回路を有する。電流電圧変換回路は、例えば、100Ωのシャント抵抗31を有し、このシャント抵抗31の電圧降下が検出される。 Current measurement circuit 30 measures the current flowing through capacitor C0. For example, in order to stably measure a minute current of 1 μA or less, a low-noise current measurement circuit 30 is used. The current measurement circuit 30 has a current-voltage conversion circuit. The current-voltage conversion circuit has, for example, a 100Ω shunt resistor 31, and a voltage drop across this shunt resistor 31 is detected.

電圧増幅回路40は、電流測定回路30の測定結果を増幅させる。より詳細には、電圧増幅回路40は、シャント抵抗31の両端の電圧を増幅して出力する。例えば、1μA以下の微少電流を安定的に測定するために、低ノイズの電圧増幅回路40が用いられる。電圧増幅回路40は、例えば、オペアンプを有し、電圧を500倍に増幅する。オペアンプの電源として、例えば、低リップルのドロッパー型の電源を使用する。 The voltage amplification circuit 40 amplifies the measurement result of the current measurement circuit 30. More specifically, the voltage amplification circuit 40 amplifies the voltage across the shunt resistor 31 and outputs the amplified voltage. For example, in order to stably measure a minute current of 1 μA or less, a low-noise voltage amplification circuit 40 is used. The voltage amplification circuit 40 includes, for example, an operational amplifier, and amplifies the voltage 500 times. For example, a low ripple dropper type power supply is used as the power supply for the operational amplifier.

AD変換カード50は、電圧増幅回路40で増幅された電流測定回路30の測定結果をAD変換する。AD変換カード50は、AD変換器51を有する。AD変換器51として、例えば、16ビット分解能で±15V耐圧、±10V入力のAD変換器を使用する。AD変換器51のサンプリング周波数は、例えば、100kHzである。 The AD conversion card 50 performs AD conversion on the measurement result of the current measurement circuit 30 that has been amplified by the voltage amplification circuit 40. The AD conversion card 50 has an AD converter 51. As the AD converter 51, for example, an AD converter with 16-bit resolution, ±15 V withstand voltage, and ±10 V input is used. The sampling frequency of the AD converter 51 is, for example, 100 kHz.

また、AD変換カード50(以下、電流検出部とも呼ばれる場合がある)は、コンデンサC0の充電中に、コンデンサC0に流れる流入電流の電流値を逐次検出する。AD変換カード50の入力部には、電圧増幅回路40により増幅された電圧が入力される。AD変換カード50は、例えば、1ミリ秒周期等の所定の周期で流入電流の電流値を継続して検出する。 Further, the AD conversion card 50 (hereinafter also referred to as a current detection section) sequentially detects the current value of the inflow current flowing into the capacitor C0 while the capacitor C0 is being charged. The voltage amplified by the voltage amplification circuit 40 is input to the input section of the AD conversion card 50 . The AD conversion card 50 continuously detects the current value of the inflow current at a predetermined period, such as a 1 millisecond period, for example.

なお、電流制限回路20、電流測定回路30及び電圧増幅回路40は、例えば、基板Sに配置される。AD変換カード50は、シールド付きのケーブルにより基板Sと接続される。これにより、ノイズを抑制することができる。 Note that the current limiting circuit 20, the current measuring circuit 30, and the voltage amplifying circuit 40 are arranged on the substrate S, for example. The AD conversion card 50 is connected to the board S by a shielded cable. Thereby, noise can be suppressed.

PC60は、AD変換カード50から出力される、流入電流の電流値のデジタル信号を受け取る。また、PC60は、流入電流の電流値に基づいて、種々の演算、処理及び制御を行う。PC60は、演算処理部61と、記憶部62と、を有する。 The PC 60 receives a digital signal of the current value of the inflow current output from the AD conversion card 50. Further, the PC 60 performs various calculations, processes, and controls based on the current value of the inflow current. The PC 60 includes an arithmetic processing section 61 and a storage section 62.

演算処理部61は、記憶制御部と、ノイズ処理部と、算出部と、電流取得部と、制御部と、判定部と、を有する。演算処理部61は、例えば、CPU(Central Processing Unit)である。なお、記憶制御部、ノイズ処理部、算出部、電流取得部、制御部、及び、判定部は、1つのCPUで実現されてもよく、それぞれ別個のCPUで実現されてもよい。 The arithmetic processing section 61 includes a storage control section, a noise processing section, a calculation section, a current acquisition section, a control section, and a determination section. The arithmetic processing unit 61 is, for example, a CPU (Central Processing Unit). Note that the storage control section, noise processing section, calculation section, current acquisition section, control section, and determination section may be realized by one CPU, or may be realized by separate CPUs.

記憶制御部は、電流検出部(AD変換カード50)により検出された電流値等のデータを記憶部62に記憶させる。 The storage control section causes the storage section 62 to store data such as the current value detected by the current detection section (AD conversion card 50).

ノイズ処理部は、ノイズを除去するように、電流検出部により検出された流入電流の電流値を処理する。ノイズ処理は、例えば、区間平均化処理(実施例での処理です。)、平均化処理である。しかし、これに限られず、他のノイズ処理が用いられてもよい。 The noise processing section processes the current value of the inflow current detected by the current detection section so as to remove noise. The noise processing is, for example, interval averaging processing (this is the processing in the embodiment) and averaging processing. However, the present invention is not limited to this, and other noise processing may be used.

算出部は、逐次検出される流入電流の電流値の時間差分値を逐次算出する。より詳細には、算出部は、ノイズ処理された電流値の時間差分値を逐次算出する。 The calculation unit sequentially calculates the time difference value of the current value of the inflow current that is sequentially detected. More specifically, the calculation unit sequentially calculates time difference values of the noise-processed current values.

電流取得部は、漏れ電流を測定する。より詳細には、電流取得部は、流入電流の電流値の時間変化に基づいた取得タイミングにおける、流入電流の電流値を、コンデンサC0の漏れ電流の電流値として取得する。「取得タイミング」は、コンデンサC0の充電が十分進み、漏れ電流が測定可能となるタイミングである。また、取得タイミングは、図3における漏れ電流領域Zに到達するタイミングでもある。これにより、コンデンサC0の個体差又はロット差によらず、より適切なタイミングで漏れ電流を測定することができる。 The current acquisition unit measures leakage current. More specifically, the current acquisition unit acquires the current value of the inflow current at the acquisition timing based on the time change in the current value of the inflow current as the current value of the leakage current of the capacitor C0. The "acquisition timing" is the timing at which the capacitor C0 is sufficiently charged and the leakage current can be measured. Further, the acquisition timing is also the timing at which the leakage current region Z in FIG. 3 is reached. Thereby, the leakage current can be measured at a more appropriate timing regardless of individual differences or lot differences in the capacitor C0.

なお、漏れ電流の測定の詳細については、図6を参照して、後で説明する。 Note that details of the leakage current measurement will be explained later with reference to FIG. 6.

制御部は、充放電部10を制御する。制御部は、取得タイミングでコンデンサC0の充電を停止するように、充放電部10(スイッチ12)を制御する。これにより、漏れ電流の測定が完了するタイミングでコンデンサC0の充電を停止することができる。 The control section controls the charging/discharging section 10. The control unit controls the charging/discharging unit 10 (switch 12) to stop charging the capacitor C0 at the acquisition timing. Thereby, charging of the capacitor C0 can be stopped at the timing when the leakage current measurement is completed.

判定部は、漏れ電流の電流値に基づいて、コンデンサC0の良否を判定する。 The determination unit determines whether the capacitor C0 is good or bad based on the current value of the leakage current.

なお、良否判定の詳細については、図7を参照して、後で説明する。 Note that details of the pass/fail determination will be explained later with reference to FIG.

記憶部62は、記憶制御部、ノイズ処理部、算出部、及び、電流取得部で得られるデータ、並びに、判定部で得られる判定結果等を記憶する。記憶部62は、後で説明する、漏れ電流の測定、及び、良否判定にそれぞれ用いられるしきい値TV1、TV2を予め記憶する。記憶部62は、例えば、メモリ(RAM(Random Access Memory))である。 The storage unit 62 stores data obtained by the storage control unit, noise processing unit, calculation unit, and current acquisition unit, and determination results obtained by the determination unit. The storage unit 62 stores in advance threshold values TV1 and TV2 used for leakage current measurement and quality determination, which will be described later. The storage unit 62 is, for example, a memory (RAM (Random Access Memory)).

図4は、第1実施形態によるコンデンサの測定装置100の構成の一例を示す平面図である。 FIG. 4 is a plan view showing an example of the configuration of the capacitor measuring device 100 according to the first embodiment.

被測定対象コンデンサC0であるワークはリニアフィーダ1にて分離供給部2に搬送される。分離供給部2は、個々のワークを、円形の搬送テーブル3の周囲にほぼ等間隔で配置された複数のワーク収納孔4に1つずつ収納する。搬送テーブル3は、その中心軸5の周りを例えば図示のR方向に間欠的に回転可能とされ、搬送テーブル3の周縁部に沿って、複数の測定ステージ8が互いに間隔を隔てて配置されている。 A workpiece, which is a capacitor to be measured C0, is conveyed to a separation supply section 2 by a linear feeder 1. The separation supply unit 2 stores individual works one by one in a plurality of work storage holes 4 arranged at approximately equal intervals around the circular conveyance table 3. The transport table 3 is intermittently rotatable around its central axis 5, for example in the R direction shown in the figure, and a plurality of measurement stages 8 are arranged at intervals along the periphery of the transport table 3. There is.

複数の測定ステージ8の底面には2つのプローブ(図4では不図示)がワークの両端に設けた電極に対し上下に移動可能に設けられている。搬送テーブル3の移動に伴って、ワーク収納孔4が測定ステージ8の位置に来ると、2つのプローブがワークの両端電極に当接する。これにより、コンデンサC0が図1の回路に接続される。 Two probes (not shown in FIG. 4) are provided on the bottom surfaces of the plurality of measurement stages 8 so as to be movable up and down with respect to electrodes provided at both ends of the workpiece. When the workpiece storage hole 4 comes to the position of the measurement stage 8 as the transport table 3 moves, the two probes come into contact with electrodes at both ends of the workpiece. This connects capacitor C0 to the circuit of FIG.

図4に示す例では、ワーク収納孔4の間隔とほぼ同じ間隔で、測定ステージ8が設けられる。漏れ電流の測定時には、搬送テーブル3は停止し、測定ステージ8のプローブは全コンデンサに接続される。全コンデンサに同時に充電及び漏れ電流の測定が行われる。なお、図4に示すワーク収納孔4及び測定ステージ8の数は、一例である。また、図4に示す例に限られず、測定ステージ8は、1つだけ設けられてもよい。この場合、搬送テーブル3の回転に伴って、1つずつコンデンサの測定が行われる。 In the example shown in FIG. 4, the measurement stages 8 are provided at substantially the same intervals as the intervals between the workpiece storage holes 4. When measuring leakage current, the transport table 3 is stopped and the probes of the measurement stage 8 are connected to all capacitors. All capacitors are charged and leakage current measured simultaneously. Note that the number of workpiece storage holes 4 and measurement stages 8 shown in FIG. 4 is an example. Further, the present invention is not limited to the example shown in FIG. 4, and only one measurement stage 8 may be provided. In this case, as the transport table 3 rotates, capacitors are measured one by one.

漏れ電流を測定した後、ワークに充電された電荷を放電して、ワークは排出ステージ9から図示されない収納箱に向けて排出される。ワークが排出されて空になったワーク収納孔4には、再び分離供給部2において次のワークが収納される。 After measuring the leakage current, the charge charged in the workpiece is discharged, and the workpiece is discharged from the discharge stage 9 toward a storage box (not shown). The next workpiece is stored in the separation supply section 2 again in the workpiece storage hole 4 which has become empty after the workpiece has been discharged.

次に、図5~図7を参照して、コンデンサの測定方法について説明する。 Next, a method for measuring capacitors will be described with reference to FIGS. 5 to 7.

図5は、第1実施形態によるコンデンサの測定装置100の動作の一例を示すフロー図である。図6は、第1実施形態による漏れ電流の測定の一例を示す図である。図6は、上段から順に、コンデンサC0に供給される電圧の電圧値、流入電流の電流値(ノイズあり)、流入電流の電流値の平均電流値(ノイズ低減)、及び、流入電流の電流値の時間差分値の時間変化を示す。横軸に示す時刻は、共通している。 FIG. 5 is a flow diagram showing an example of the operation of the capacitor measuring device 100 according to the first embodiment. FIG. 6 is a diagram showing an example of leakage current measurement according to the first embodiment. FIG. 6 shows, in order from the top, the voltage value of the voltage supplied to capacitor C0, the current value of the inflow current (with noise), the average current value of the current value of the inflow current (noise reduction), and the current value of the inflow current. It shows the time change of the time difference value of . The times shown on the horizontal axis are common.

なお、図6では、時刻t1付近、すなわち、図3の充電電流領域Xにおける電流値、平均電流値及び時間差分値は、省略されている。これは、流入電流の電流値が時間の経過により減少する領域で、漏れ電流の測定が行われるためである。また、図6における時間差分値は、絶対値を示す。 In addition, in FIG. 6, the current value, average current value, and time difference value near time t1, that is, in the charging current region X of FIG. 3, are omitted. This is because the leakage current is measured in a region where the current value of the inflow current decreases over time. Moreover, the time difference value in FIG. 6 shows an absolute value.

まず、搬送テーブル3は、MLCC(コンデンサC0)を回路に接続する(S10)。すなわち、図1に示す回路にコンデンサC0が接続される。 First, the transport table 3 connects the MLCC (capacitor C0) to the circuit (S10). That is, capacitor C0 is connected to the circuit shown in FIG.

次に、充放電部10は、コンデンサC0に直流電圧を印加する(S20)。これにより、コンデンサC0が充電される。コンデンサには、例えば、10Vの直流電圧が印加される。これにより、図6の時刻t1に示すように、電圧が立ち上がる。なお、電流制限回路20により、コンデンサC0に流れる電流は、例えば、50mAに制限される。 Next, the charge/discharge unit 10 applies a DC voltage to the capacitor C0 (S20). This charges the capacitor C0. For example, a DC voltage of 10V is applied to the capacitor. As a result, the voltage rises as shown at time t1 in FIG. Note that the current flowing through the capacitor C0 is limited to, for example, 50 mA by the current limiting circuit 20.

次に、電流検出部は、電圧印加中に、コンデンサC0に流れる流入電流の電流値CV1を検出する(S30)。電流値CV1のデータ点は、例えば、1ミリ秒周期で検出される。 Next, the current detection unit detects the current value CV1 of the inflow current flowing into the capacitor C0 during voltage application (S30). Data points of the current value CV1 are detected, for example, at a period of 1 millisecond.

次に、ノイズ処理部は、電流値CV1を平均化処理する(S40)。ノイズ処理部は、例えば、逐次検出される電流値CV1を平均化処理した平均電流値CV2を逐次計算する。ノイズ処理部は、或る電流値CV1のデータ点の周囲の区間に含まれる電流値CV1の平均値を平均電流値CV2として計算する。「区間」は、例えば、10ミリ秒、すなわち、電流値CV1のデータ10点分の範囲である。ノイズ処理部は、電流値CV1のデータ点を順番にずらしながら、平均電流値CV2を計算する。これにより、図6に示すように、電流値CV1のノイズを低減した平均電流値CV2が得られる。なお、1区間は、電流値CV1のデータ10点分に限られない。 Next, the noise processing section averages the current value CV1 (S40). For example, the noise processing unit sequentially calculates an average current value CV2 obtained by averaging the sequentially detected current values CV1. The noise processing unit calculates an average value of current values CV1 included in a section around a data point of a certain current value CV1 as an average current value CV2. The "section" is, for example, 10 milliseconds, that is, the range of 10 data points of the current value CV1. The noise processing unit calculates the average current value CV2 while sequentially shifting the data points of the current value CV1. As a result, as shown in FIG. 6, an average current value CV2 with reduced noise in the current value CV1 is obtained. Note that one section is not limited to 10 data points of current value CV1.

次に、算出部は、平均電流値CV2の時間差分値TDを算出する(S50)。算出部は、逐次計算される平均電流値CV2を時間差分して、時間差分値TDを逐次算出する。平均電流値CV2は離散データであるため、算出部は、連続する平均電流値CV2の差分の値を時間差分値TDとして算出する。算出部は、例えば、データ10点毎に平均電流値CV2を抽出し、抽出された隣接する平均電流値CV2の差分の値を算出する。なお、抽出されるデータ点の間隔は、10点に限られない。 Next, the calculation unit calculates the time difference value TD of the average current value CV2 (S50). The calculation unit sequentially calculates a time difference value TD by subjecting the sequentially calculated average current value CV2 to a time difference. Since the average current value CV2 is discrete data, the calculation unit calculates the difference between successive average current values CV2 as the time difference value TD. For example, the calculation unit extracts the average current value CV2 for every 10 data points, and calculates the value of the difference between the extracted adjacent average current values CV2. Note that the interval between extracted data points is not limited to 10 points.

次に、電流取得部は、時間差分値TDがしきい値TV1未満であるか否かを判定する(S60)。しきい値TV1は、例えば、10(nA/区間)である。図6に示す例では、1区間は、10ミリ秒(電流値CV1のデータ10点)である。しきい値TV1は、例えば、時間差分値TDが収束するまでの時間、装置の時間当たりの収量、測定計の精度、及び、ノイズの影響を鑑みて決められる。 Next, the current acquisition unit determines whether the time difference value TD is less than the threshold value TV1 (S60). The threshold value TV1 is, for example, 10 (nA/section). In the example shown in FIG. 6, one section is 10 milliseconds (10 data points of current value CV1). The threshold value TV1 is determined, for example, in consideration of the time it takes for the time difference value TD to converge, the yield per unit of time of the device, the accuracy of the measuring meter, and the influence of noise.

時間差分値TDがしきい値TV1以上である場合(ステップS60のNO)、充電及び電流値の検出が続けられる。したがって、時間差分値TDがしきい値TV1未満になるまで、ステップS30~S60が繰り返し実行される。 If the time difference value TD is equal to or greater than the threshold value TV1 (NO in step S60), charging and current value detection are continued. Therefore, steps S30 to S60 are repeatedly executed until the time difference value TD becomes less than the threshold value TV1.

一方、時間差分値TDがしきい値TV1未満である場合(ステップS60のYES)、電流取得部は、漏れ電流の電流値を取得する(S70)。すなわち、電流取得部は、時間差分値TDとしきい値TV1(第1所定値)との比較に基づいた取得タイミングにおける、流入電流の電流値を、漏れ電流の電流値として取得する。より詳細には、取得タイミングは、時間差分値TDの絶対値がしきい値TV1未満になるタイミングである。 On the other hand, if the time difference value TD is less than the threshold value TV1 (YES in step S60), the current acquisition unit acquires the current value of the leakage current (S70). That is, the current acquisition unit acquires the current value of the inflow current as the current value of the leakage current at the acquisition timing based on the comparison between the time difference value TD and the threshold value TV1 (first predetermined value). More specifically, the acquisition timing is the timing when the absolute value of the time difference value TD becomes less than the threshold value TV1.

図6の時刻t2に示すように、時間差分値TDがしきい値TV1を下回った取得タイミングで、コンデンサC0の充電が十分に進んだ状態であると考えられる。電流取得部は、時刻t2における平均電流値CV2を、漏れ電流の電流値として取得する。 As shown at time t2 in FIG. 6, at the acquisition timing when the time difference value TD falls below the threshold value TV1, it is considered that the charging of the capacitor C0 has sufficiently progressed. The current acquisition unit acquires the average current value CV2 at time t2 as the current value of the leakage current.

次に、充放電部10は、電圧印加を開放させる(S80)。すなわち、制御部は、充放電部10のスイッチ12を制御し、コンデンサC0の充電を停止させる。図6の時刻t3に示すように、電圧が立ち下がる。 Next, the charge/discharge unit 10 releases the voltage application (S80). That is, the control section controls the switch 12 of the charging/discharging section 10 to stop charging the capacitor C0. As shown at time t3 in FIG. 6, the voltage falls.

次に、充放電部10は、コンデンサC0を放電させる(S90)。すなわち、制御部は、充放電部10のスイッチ12を制御し、コンデンサC0を放電させる。なお、電流制限回路20により、放電電流は、例えば、50mAに制限される。 Next, the charging/discharging unit 10 discharges the capacitor C0 (S90). That is, the control section controls the switch 12 of the charging/discharging section 10 to discharge the capacitor C0. Note that the discharge current is limited to, for example, 50 mA by the current limiting circuit 20.

次に、判定部は、ステップS70で得られた漏れ電流の電流値に基づいて、MLCCの良否を判定する(S100)。 Next, the determination unit determines the quality of the MLCC based on the current value of the leakage current obtained in step S70 (S100).

その後、搬送テーブル3は、回転することによりコンデンサC0を排出させる。コンデンサC0は、判定部による良否判定の結果に応じて、良品又は不良品に分類される。 Thereafter, the transport table 3 rotates to discharge the capacitor C0. The capacitor C0 is classified as a good product or a defective product depending on the result of the quality determination by the determination unit.

なお、ステップS80、S90は、ステップS70とほぼ並行して実行されてもよい。ステップS100は、ステップS70の後に実行され、ステップS80、S90とほぼ並行して実行されてもよい。すなわち、良否判定は、漏れ電流の電流値が取得された直後に行われてもよい。 Note that steps S80 and S90 may be executed substantially in parallel with step S70. Step S100 is executed after step S70, and may be executed substantially in parallel with steps S80 and S90. That is, the quality determination may be performed immediately after the current value of the leakage current is acquired.

図7は、第1実施形態によるコンデンサC0の良否判定の一例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the quality determination of the capacitor C0 according to the first embodiment.

図7に示す例では、3つのワークA、B、Cの良否判定が行われる。ワークA、B、Cの漏れ電流の測定は、図6で行われている処理を同時並行に行われている。 In the example shown in FIG. 7, three works A, B, and C are judged to be good or bad. The leakage currents of the works A, B, and C are measured by simultaneously performing the processing shown in FIG. 6.

電流検出部は、複数のコンデンサC0の充電中に、複数のコンデンサC0のそれぞれに流れる流入電流の電流値を並行して逐次検出する。電流取得部は、取得タイミングに達したコンデンサC0から順次、流入電流の電流値を、漏れ電流の電流値として取得する。制御部は、取得タイミングに達したコンデンサC0から順次、充電を停止するように、充放電部10を制御する。 The current detection unit successively detects the current value of the inflow current flowing through each of the plurality of capacitors C0 in parallel while charging the plurality of capacitors C0. The current acquisition unit acquires the current value of the inflow current as the current value of the leakage current, starting from the capacitor C0 whose acquisition timing has been reached. The control unit controls the charging/discharging unit 10 to stop charging sequentially starting from the capacitor C0 when the acquisition timing is reached.

判定部は、漏れ電流の電流値と、しきい値TV2(第2所定値)と、の比較に基づいて、コンデンサC0の良否を判定する。良品は漏れ電流が小さい。したがって、判定部は、漏れ電流の電流値がしきい値TV2未満である場合、コンデンサC0が良品であると判定する。判定部は、漏れ電流の電流値がしきい値TV2以上である場合、コンデンサC0が不良品であると判定する。しきい値TV2は、例えば、基準となる測定器で測定されたコンデンサにて、本機(コンデンサの測定装置100)との相関をとり決められる。 The determination unit determines whether the capacitor C0 is good or bad based on a comparison between the current value of the leakage current and a threshold value TV2 (second predetermined value). Good products have small leakage current. Therefore, the determination unit determines that the capacitor C0 is a good product when the current value of the leakage current is less than the threshold value TV2. The determination unit determines that the capacitor C0 is a defective product when the current value of the leakage current is equal to or greater than the threshold value TV2. The threshold value TV2 can be correlated with the present device (capacitor measuring device 100) using, for example, a capacitor measured with a reference measuring device.

また、判定部は、漏れ電流の電流値が取得されたコンデンサC0から順次、良否を判定する。 Further, the determination unit sequentially determines the quality of the capacitor C0 from which the current value of the leakage current has been acquired.

図7に示すように、時刻t1から時刻t21まで、充電及び電流値の測定がワークA、B、Cに同時に行われる。時刻t21において、ワークAの時間差分値TDaがしきい値TV1を下回ると、電荷が飽和して充電完了と判断される。したがって、ワークAの充電及び電流値の測定が停止される。ワークAの漏れ電流の電流値は、時刻t21における平均電流値CV2aである。時刻t21における平均電流値CV2aは、しきい値TV2よりも低い。したがって、判定部は、ワークAが良品であると判定する。 As shown in FIG. 7, from time t1 to time t21, charging and current value measurement are performed on works A, B, and C simultaneously. At time t21, when the time difference value TDa of work A falls below threshold TV1, the charge is saturated and it is determined that charging is complete. Therefore, charging of work A and measurement of the current value are stopped. The current value of the leakage current of the workpiece A is the average current value CV2a at time t21. The average current value CV2a at time t21 is lower than the threshold value TV2. Therefore, the determination unit determines that work A is a non-defective product.

時刻t21から時刻t22まで、充電及び電流値の測定がワークB、Cに同時に行われる。時刻t22において、ワークCの時間差分値TDcがしきい値TV1を下回ると、電荷が飽和して充電完了と判断される。したがって、ワークCの充電及び電流値の測定が停止される。ワークCの漏れ電流の電流値は、時刻t22における平均電流値CV2cである。時刻t22における平均電流値CV2cは、しきい値TV2よりも高い。したがって、判定部は、ワークCが不良品であると判定する。 From time t21 to time t22, charging and current value measurement are performed on works B and C simultaneously. At time t22, when the time difference value TDc of the workpiece C becomes less than the threshold value TV1, the charge is saturated and it is determined that charging is complete. Therefore, charging of the workpiece C and measurement of the current value are stopped. The current value of the leakage current of the work C is the average current value CV2c at time t22. The average current value CV2c at time t22 is higher than the threshold value TV2. Therefore, the determination unit determines that the workpiece C is a defective product.

時刻t22から時刻t23まで、充電及び電流値の測定がワークBに行われる。時刻t23において、ワークBの時間差分値TDbがしきい値TV1を下回ると、電荷が飽和して充電完了と判断される。したがって、ワークBの充電及び電流値の測定が停止される。ワークBの漏れ電流の電流値は、時刻t23における平均電流値CV2bである。時刻t23における平均電流値CV2cは、しきい値TV2よりも低い。したがって、判定部は、ワークBが良品であると判定する。 From time t22 to time t23, work B is charged and the current value is measured. At time t23, when the time difference value TDb of work B falls below threshold TV1, the charge is saturated and it is determined that charging is complete. Therefore, charging of work B and measurement of the current value are stopped. The current value of the leakage current of the work B is the average current value CV2b at time t23. The average current value CV2c at time t23 is lower than the threshold value TV2. Therefore, the determination unit determines that work B is a non-defective product.

全てのワークに対して漏れ電流の測定及び良否判定が行われた後、次の工程が実行される。 After leakage current measurement and pass/fail judgment are performed on all the works, the next process is executed.

ここで、ワークA、Bは、いずれも良品であるが、個体差によって充電時間が異なっている。第1実施形態では、個体差によらず、それぞれのワークにとって適切なタイミングで漏れ電流が測定される。 Here, both works A and B are good products, but the charging times differ depending on individual differences. In the first embodiment, the leakage current is measured at a timing appropriate for each workpiece, regardless of individual differences.

以上のように、第1実施形態によれば、電流取得部は、逐次検出される流入電流の時間変化に基づいた取得タイミングで、流入電流の電流値を漏れ電流の電流値として取得する。これにより、コンデンサの大容量化及び信頼性向上の要求に対し、コンデンサC0の個体差によらず、より適切なタイミングで漏れ電流を測定することができる。したがって、より短時間で漏れ電流を測定することができる。 As described above, according to the first embodiment, the current acquisition unit acquires the current value of the inflow current as the current value of the leakage current at the acquisition timing based on the time change of the inflow current that is sequentially detected. As a result, leakage current can be measured at more appropriate timing, regardless of individual differences in capacitor C0, in response to demands for larger capacity and improved reliability of capacitors. Therefore, leakage current can be measured in a shorter time.

また、第1実施形態では、図7を参照して説明したように、複数のワーク、すなわち、多チャンネルで同時に、漏れ電流の測定及び良否判定を連続して行うことができる。 Further, in the first embodiment, as described with reference to FIG. 7, leakage current measurement and pass/fail determination can be continuously performed simultaneously on a plurality of works, that is, on multiple channels.

もし、電流取得部が設けられない場合、複数のワークの個体差を考慮した充電時間の条件を設定する方法も考えられる。しかし、充電時間が遅いコンデンサに合わせて条件を設定すると、生産時間のロスにつながる可能性がある。また、充電時間が早いコンデンサに合わせて条件を設定すると、歩留まりの悪化につながる可能性がある。また、個体差を考慮した充電時間の条件を見出しても、ロットが変わると最適な条件が変わってしまい、条件導出を繰り返さなければならない可能性がある。 If a current acquisition unit is not provided, a method of setting charging time conditions that takes into account individual differences among a plurality of workpieces may also be considered. However, setting conditions for capacitors with slow charging times can lead to lost production time. Furthermore, if conditions are set to match a capacitor with a fast charging time, it may lead to a deterioration in yield. Furthermore, even if charging time conditions are found that take into account individual differences, the optimum conditions may change if the lot changes, and the derivation of the conditions may have to be repeated.

これに対して、第1実施形態では、充電時間の条件を設定する必要がなく、個体差又はロット差によらず、ワークごとに適切なタイミングで漏れ電流の測定及び良否判定を行うことができる。これにより、時間のロス、及び、不適切なタイミングで漏れ電流が測定されることによる歩留まりの悪化を抑制することができる。 In contrast, in the first embodiment, there is no need to set charging time conditions, and the leakage current can be measured and the quality judgment can be performed for each workpiece at an appropriate timing, regardless of individual differences or lot differences. . This makes it possible to suppress time loss and deterioration in yield due to leakage current being measured at inappropriate timing.

(第2実施形態)
図8は、第2実施形態によるコンデンサの測定装置100の構成の一例を示す図である。第2実施形態は、1つのPC60が複数の測定回路で共有されている点で、第1実施形態とは異なっている。
(Second embodiment)
FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of a capacitor measuring device 100 according to the second embodiment. The second embodiment differs from the first embodiment in that one PC 60 is shared by a plurality of measurement circuits.

図8に示す例では、PC60に、充放電部10、電流制限回路20、電流測定回路30、電圧増幅回路40及びAD変換カード50を含む測定回路が複数接続されている。これにより、1つのPC60を用いて、複数のワーク(複数のチャンネル)に、漏れ電流の測定及び良否判定を並行して行うことができる。 In the example shown in FIG. 8, a plurality of measuring circuits including a charging/discharging section 10, a current limiting circuit 20, a current measuring circuit 30, a voltage amplifying circuit 40, and an AD conversion card 50 are connected to the PC 60. Thereby, using one PC 60, leakage current measurement and pass/fail determination can be performed on multiple works (multiple channels) in parallel.

例えば、実験によると、静電容量が330μFのMLCCに4Vで充電すると、およそ10秒で満充電となり電流値が安定する。1ミリ秒毎に電流を測定すると測定値は1万個のデータとなる。1,000チャンネルで同時に測定すると全体として1,000万個のデータとなる。データ1つを8バイトとすれば、データ総量は80メガバイトである。さらにそれぞれのチャンネルについてノイズ除去、時間差分するような計算が必要である。 For example, according to experiments, when an MLCC with a capacitance of 330 μF is charged at 4V, it becomes fully charged in about 10 seconds and the current value stabilizes. If the current is measured every millisecond, the measured value will be 10,000 pieces of data. If 1,000 channels are simultaneously measured, the total will be 10 million pieces of data. If one piece of data is 8 bytes, the total amount of data is 80 megabytes. Furthermore, calculations such as noise removal and time difference are required for each channel.

記憶部62は、例えば、1ギガバイトのメモリである。上記の80メガバイトのデータ量は、1ギガバイトのメモリを有するPC60で取り扱うことができる。 The storage unit 62 is, for example, a 1 gigabyte memory. The above 80 megabytes of data can be handled by the PC 60 having 1 gigabyte of memory.

演算処理部61は、例えば、2.4GHzクロック、マルチコアCPUである。アナログ信号に特有の高周波ノイズを、10ミリ秒区間の平均化処理により除去したあと時間差分するような計算が、2.4GHzクロック、マルチコア(例えば、4コア)CPUであれば短時間に実行できる。すぐに結果が必要となる用途では、演算処理部61は、高い計算能力を有することがより好ましい。 The arithmetic processing unit 61 is, for example, a 2.4 GHz clock, multi-core CPU. Calculations such as time difference after removing high-frequency noise specific to analog signals by averaging processing in 10 ms intervals can be executed in a short time with a 2.4 GHz clock and a multi-core (for example, 4 core) CPU. . In applications where results are required immediately, it is more preferable that the arithmetic processing unit 61 has high computational ability.

第2実施形態のように、1つのPC60で複数のワークが処理されてもよい。この場合にも、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 As in the second embodiment, one PC 60 may process a plurality of works. Also in this case, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

(第3実施形態)
図9は、第3実施形態によるコンデンサの測定装置100の構成の一例を示す図である。第3実施形態は、第1実施形態と比較して、AD変換カード50よりも後の構成が異なっている。
(Third embodiment)
FIG. 9 is a diagram showing an example of the configuration of a capacitor measuring device 100 according to the third embodiment. The third embodiment differs from the first embodiment in the configuration after the AD conversion card 50.

コンデンサの測定装置100は、演算処理部71と、記憶部72と、制御コンピュータ80と、を備える。 The capacitor measuring device 100 includes an arithmetic processing section 71, a storage section 72, and a control computer 80.

第2実施形態による演算処理部71は、図1に示す第1実施形態による演算処理部61とほぼ同様の機能を有する。演算処理部71は、例えば、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等のロジック回路である。演算処理部71は、例えば、漏れ電流の測定結果、及び、良否判定の結果を制御コンピュータ80に送る。 The arithmetic processing section 71 according to the second embodiment has substantially the same function as the arithmetic processing section 61 according to the first embodiment shown in FIG. The arithmetic processing unit 71 is, for example, a logic circuit such as an FPGA (Field-Programmable Gate Array). The arithmetic processing unit 71 sends, for example, the leakage current measurement results and the quality determination results to the control computer 80.

第2実施形態による記憶部72は、図1に示す第1実施形態による記憶部62とほぼ同様の機能を有する。 The storage unit 72 according to the second embodiment has substantially the same function as the storage unit 62 according to the first embodiment shown in FIG.

制御コンピュータ80は、例えば、測定のデータの収集、及び、演算処理部71への制御指令の送信等を行う。制御コンピュータ80は、例えば、PCである。 The control computer 80 collects measurement data, sends control commands to the arithmetic processing section 71, and the like, for example. Control computer 80 is, for example, a PC.

PC60等を用いたソフトウェアによる処理に限られず、第3実施形態のように、ハードウェアによる処理が組み合わされてもよい。この場合にも、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 The processing is not limited to software processing using the PC 60 or the like, and may be combined with hardware processing as in the third embodiment. Also in this case, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

(第4実施形態)
図10は、第4実施形態によるコンデンサの測定装置100の構成の一例を示す図である。第4実施形態は、それぞれ1つの演算処理部71及び記憶部72が複数の測定回路で共有されている点で、第3実施形態とは異なっている。したがって、第4実施形態は、第2実施形態と第3実施形態との組み合わせである。この場合にも、第2実施形態及び第3実施形態と同様の効果を得ることができる。
(Fourth embodiment)
FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration of a capacitor measuring device 100 according to the fourth embodiment. The fourth embodiment differs from the third embodiment in that one arithmetic processing section 71 and one storage section 72 are shared by a plurality of measurement circuits. Therefore, the fourth embodiment is a combination of the second embodiment and the third embodiment. Also in this case, effects similar to those of the second embodiment and the third embodiment can be obtained.

100 コンデンサの測定装置、10 充放電部、20 電流制限回路、30 電流測定回路、40 電圧増幅回路、50 AD変換カード、60 PC、61 演算処理部、62 記憶部、71 演算処理部、72 記憶部、C0 コンデンサ、CV1 電流値、CV2 平均電流値、TD 時間差分値、TV1 しきい値、TV2 しきい値 Reference Signs List 100 Capacitor Measuring Device, 10 Charging/Discharging Unit, 20 Current Limiting Circuit, 30 Current Measuring Circuit, 40 Voltage Amplifying Circuit, 50 AD Conversion Card, 60 PC, 61 Arithmetic Processing Unit, 62 Storage Unit, 71 Arithmetic Processing Unit, 72 Memory part, C0 capacitor, CV1 current value, CV2 average current value, TD time difference value, TV1 threshold, TV2 threshold

Claims (9)

コンデンサの充電中に、前記コンデンサに流れる流入電流の電流値を逐次検出する電流検出部と、
逐次検出される前記流入電流の電流値の時間差分値を逐次算出する算出部と、
前記時間差分値と第1所定値との比較に基づいたタイミングにおける、前記流入電流の電流値を、前記コンデンサの漏れ電流の電流値として取得する電流取得部と、を備える、コンデンサの測定装置。
a current detection unit that sequentially detects a current value of an inflow current flowing into the capacitor while the capacitor is being charged;
a calculation unit that sequentially calculates a time difference value of the current value of the inflow current that is sequentially detected;
A capacitor measuring device, comprising: a current acquisition unit that acquires a current value of the inflow current as a current value of a leakage current of the capacitor at a timing based on a comparison between the time difference value and a first predetermined value .
前記電流取得部は、前記時間差分値の絶対値が前記第1所定値未満になる前記タイミングにおける、前記流入電流の電流値を、前記漏れ電流の電流値として取得する、請求項に記載のコンデンサの測定装置。 The current acquisition unit acquires the current value of the inflow current as the current value of the leakage current at the timing when the absolute value of the time difference value becomes less than the first predetermined value. Capacitor measuring device. 前記電流検出部は、複数の前記コンデンサの充電中に、複数の前記コンデンサのそれぞれに流れる前記流入電流の電流値を並行して逐次検出し、
前記電流取得部は、前記タイミングに達した前記コンデンサから順次、前記流入電流の電流値を、前記漏れ電流の電流値として取得する、請求項1又は2に記載のコンデンサの測定装置。
The current detection unit sequentially detects the current value of the inflow current flowing through each of the plurality of capacitors in parallel while charging the plurality of capacitors,
3. The capacitor measuring device according to claim 1, wherein the current acquisition unit sequentially acquires the current value of the inflow current from the capacitor that has reached the timing as the current value of the leakage current.
前記漏れ電流の電流値と第2所定値との比較に基づいて、前記コンデンサの良否を判定する判定部をさらに備える、請求項1乃至のいずれか一項に記載のコンデンサの測定装置。 The capacitor measuring device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a determining unit that determines whether the capacitor is good or bad based on a comparison between the current value of the leakage current and a second predetermined value. 前記電流検出部は、複数の前記コンデンサの充電中に、複数の前記コンデンサのそれぞれに流れる前記流入電流の電流値を並行して逐次検出し、
前記判定部は、前記漏れ電流の電流値が取得された前記コンデンサから順次、良否を判定する、請求項に記載のコンデンサの測定装置。
The current detection unit sequentially detects the current value of the inflow current flowing through each of the plurality of capacitors in parallel while charging the plurality of capacitors,
5. The capacitor measuring device according to claim 4 , wherein the determining unit sequentially determines the quality of the capacitor from which the current value of the leakage current has been acquired.
前記タイミングで前記コンデンサの充電を停止するように、前記コンデンサを充電する充電部を制御する制御部をさらに備える、請求項1乃至のいずれか一項に記載のコンデンサの測定装置。 The capacitor measuring device according to any one of claims 1 to 5 , further comprising a control unit that controls a charging unit that charges the capacitor so as to stop charging the capacitor at the timing. 前記電流検出部は、複数の前記コンデンサの充電中に、複数の前記コンデンサのそれぞれに流れる前記流入電流の電流値を並行して逐次検出し、
前記制御部は、前記タイミングに達した前記コンデンサから順次、前記コンデンサの充電を停止するように、前記充電部を制御する、請求項に記載のコンデンサの測定装置。
The current detection unit sequentially detects the current value of the inflow current flowing through each of the plurality of capacitors in parallel while charging the plurality of capacitors,
7. The capacitor measuring device according to claim 6 , wherein the control section controls the charging section so as to stop charging the capacitors sequentially starting from the capacitor that has reached the timing.
ノイズを除去するように、前記電流検出部により検出された前記流入電流の電流値を処理するノイズ処理部をさらに備える、請求項1乃至のいずれか一項に記載のコンデンサの測定装置。 The capacitor measuring device according to any one of claims 1 to 7 , further comprising a noise processing unit that processes the current value of the inflow current detected by the current detection unit so as to remove noise. コンデンサの充電中に、前記コンデンサに流れる流入電流の電流値を逐次検出し、
逐次検出される前記流入電流の電流値の時間差分値を逐次算出し、
前記時間差分値と第1所定値との比較に基づいたタイミングにおける、前記流入電流の電流値を、前記コンデンサの漏れ電流の電流値として取得する、ことを具備する、コンデンサの測定方法。
While charging the capacitor, sequentially detecting the current value of the inflow current flowing into the capacitor,
Sequentially calculating the time difference value of the current value of the inflow current detected sequentially,
A method for measuring a capacitor, the method comprising: acquiring a current value of the inflow current as a current value of a leakage current of the capacitor at a timing based on a comparison between the time difference value and a first predetermined value .
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