JP7449581B2 - コンデンサの測定装置及びコンデンサの測定方法 - Google Patents

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。

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。

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。

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。

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。

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。

特許第３２９３５４０号公報 特許第３１５６６５８号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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

Claims (9)

1. 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。
2. 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１に記載のコンデンサの測定装置。
3. 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。
4. 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３のいずれか一項に記載のコンデンサの測定装置。
5. 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４に記載のコンデンサの測定装置。
6. 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５のいずれか一項に記載のコンデンサの測定装置。
7. 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６に記載のコンデンサの測定装置。
8. 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７のいずれか一項に記載のコンデンサの測定装置。
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。