專利名稱：電容器好壞的判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及最適于對于電容器，特別是使用高介電常數(shù)陶瓷的大容量陶瓷電容器實施的電容器好壞的判定方法。
背景技術(shù)：
在電容器中，施加直流電壓進(jìn)行充電時流過較大的充電電流。理想的電容器中，一旦充電結(jié)束，電流就完全不再流動。實際電容器在充電結(jié)束之后還有電流繼續(xù)流動。這是由于實際電容器的絕緣電阻是有限值而產(chǎn)生的現(xiàn)象。這樣的現(xiàn)象由于流過絕緣電阻的電流引起的發(fā)熱白白浪費電力等原因，是人們所不希望的，而且在絕緣電阻低的電容器中，從將來的角度看來容易引起短路等故障，繼續(xù)使用時有危險。
根據(jù)以上所述的觀點，判定陶瓷電容器好壞的方法有絕緣電阻測試。這種測試如下所述實施。
對制造的電容器在規(guī)定的充電時間內(nèi)施加直流電壓進(jìn)行充電。在充電結(jié)束之后再在維持施加的電壓的狀態(tài)下測定電容器的泄漏電流分量。然后從施加的電壓E(V)、泄漏電流分量I(A)求絕緣電阻R(Ω)＝E/I。
然后，將計算出的絕緣電阻R(Ω)與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較，在絕緣電阻高時判定該電容器為合格品，在絕緣電阻低時判定其為不合格產(chǎn)品。所述閾值由日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)等預(yù)先對每一種電容器進(jìn)行規(guī)定。
近年來，隨著疊層電容器的大容量化，電容器的充電時間也變長了。因此，從在電容器上施加直流電壓到實際能夠測定絕緣電阻為止需要較長的時間，其結(jié)果是，每單位時間能夠檢查的電容器的數(shù)目不得不減少。
對此，在JIS標(biāo)準(zhǔn)中為了抑制每單位時間檢查的電容器數(shù)目的減少，允許進(jìn)行下述處理。JIS標(biāo)準(zhǔn)允許在施加充電用的直流電壓之后經(jīng)過60秒的時刻測定充電電流，根據(jù)測定的電流值預(yù)測絕緣電阻R(Ω)。
但是，即使進(jìn)行這樣的處理，一個電容器的檢查時間需要60秒，這在生產(chǎn)線上不能不說是比較長的時間，這對于縮短電容器的制造時間和減少制造成本是個瓶頸。
因此，本發(fā)明的目的在于，提供能夠謀求縮短檢查時間，而且能夠縮短制造時間和降低制造成本的、電容器好壞的判定方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的電容器好壞判定方法具有如下所述的構(gòu)成。
本發(fā)明的權(quán)利要求1包含把充電時的電容器產(chǎn)生的電氣特性分離為由于時間的經(jīng)過而引起的特性變化互不相同的多種特性分量，再作成表示各特性分量隨時間的變化的近似式的近似式作成步驟、從所述多種特性分量提取出作為電容器好壞的判定基準(zhǔn)的判定基準(zhǔn)特性分量，根據(jù)所述近似式設(shè)定該判定基準(zhǔn)特性分量的好壞的判定條件的好壞判定條件設(shè)定步驟、以及將測得的判定對象電容器的充電電氣特性中包含的判定基準(zhǔn)特性分量與所述好壞判定條件對照，以判斷判定對象電容器好壞的判定步驟。
由于具備這樣的結(jié)構(gòu)，該發(fā)明具有下述作用。即可以預(yù)先高精度地預(yù)測使用于判定好壞的電氣特性的經(jīng)時變化，借助于此，可以求出對于電容器好壞的判定最佳而且最快的條件。
如權(quán)利要求2所述，最好是使用電流作為所述電氣特性。
又，如權(quán)利要求3所述，最好是所述好壞判定條件設(shè)定步驟是將所述判定基準(zhǔn)特性分量的判定閾值作為所述好壞判定條件進(jìn)行設(shè)定的步驟，所述判定步驟是根據(jù)從所述判定對象電容器的測定得到的所述電氣特性提取的判定基準(zhǔn)特性分量與所述判定閾值的比較，對判定對象電容器好壞進(jìn)行判斷的步驟。
又，如權(quán)利要求4所述，最好是所述近似式作成步驟是將充電時的電容器中產(chǎn)生的充電電流分離成由于時間經(jīng)過而引起的電流變化互不相同，而且其中一種包含電容器泄漏電流分量的多種電流分量后，作成表示各電流分量隨時間的變化的近似式的作成步驟，所述好壞判定條件設(shè)定步驟是將所述泄漏電流分量提取出作為所述判定基準(zhǔn)特性分量后，根據(jù)所述近似式設(shè)定所述泄漏電流分量的所述判定閾值的步驟，所述判定步驟是根據(jù)從測得的判定對象電容器的充電電流中包含的泄漏電流分量與所述判定閾值的比較，對判定對象電容器的好壞進(jìn)行判斷的步驟。
這是由于泄漏電流分量適合作為電容器好壞的判定基準(zhǔn)。
又，如權(quán)利要求5所述，最好是所述近似式作成步驟是將充電時的電容器中產(chǎn)生的充電電流分離成由于經(jīng)過時間而引起的電流變化互不相同，而且其中一種包含電容器泄漏電流分量的多種電流分量后，作成表示各電流分量隨時間的變化的近似式的作成步驟，所述好壞判定條件設(shè)定步驟是，作為所述判定基準(zhǔn)特性分量，推斷受到因電容器產(chǎn)品好壞而產(chǎn)生的所述泄漏電流分量的變化的影響，其值發(fā)生變化的充電電流，再根據(jù)所述近似式設(shè)定該充電電流的推斷值的所述判定閾值的步驟，所述判定步驟是將測定得到的判定對象電容器的充電電流與所述判定閾值加以比較，根據(jù)該比較判斷判定對象電容器好壞的步驟。這樣一來，就可以將判斷所需要的時間縮短到比根據(jù)泄漏電流進(jìn)行的判斷所需要的時間更短。
又，如權(quán)利要求6所述，最好是所述近似式作成步驟是作成能夠盡可能縮短好壞判斷時間的條件下的所述近似式的步驟，所述好壞判定條件設(shè)定步驟是能夠盡可能縮短好壞判斷時間的條件下的所述判斷基準(zhǔn)特性分量的好壞判斷條件的設(shè)定步驟，所述判定步驟是在能夠盡可能縮短好壞判斷時間的條件下對測定對象電容器的電氣特性進(jìn)行測定的步驟。
這樣一來，就能夠進(jìn)一步縮短判斷所需要的時間。
又，如權(quán)利要求7所述，最好是所述近似式作成步驟是在對測定對象電容器施加能夠施加的大約最大的電壓的狀態(tài)下作成所述近似式的步驟，所述好壞判定條件設(shè)定步驟是在對測定對象電容器施加所述大約最大的電壓的狀態(tài)下設(shè)定所述判定基準(zhǔn)特性分量的好壞判定條件的步驟，所述判定步驟是在對測定對象電容器施加所述大約最大的電壓的狀態(tài)下測定其電氣特性的步驟。這樣就能夠發(fā)揮如下所述的作用，即在施加大約最大的電壓的狀態(tài)下充電所需要的時間大致為最短。在本發(fā)明中，設(shè)定該狀態(tài)下的判定基準(zhǔn)特性分量的好壞判定條件，能夠縮短判斷好壞所需要的時間。


圖1是本發(fā)明實施形態(tài)1的電容器的充電特性隨時間變化的曲線圖。
圖2是時間的電壓V與電流上升率RI的關(guān)系的一個例子的曲線圖。
圖3是表示假想閾值電容器上施加額定電壓Vstd的狀態(tài)下的充電特性的模擬結(jié)果和對假想閾值電容器施加電壓Va的狀態(tài)下的充電特性的模擬結(jié)果的曲線圖。
圖4是表示實施形態(tài)2的假想的合格電容器及假想的閾值電容器的充電特性的一個例子的曲線圖。
圖5是表示實現(xiàn)本發(fā)明的好壞判定方法的好壞判定裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施形態(tài)實施形態(tài)1首先對本實施形態(tài)中著眼的電容器的充電特性進(jìn)行說明。還有，所謂充電特性是指施加電壓時流過電容器的電流量隨時間的變化，下面將測定其隨時間的變化稱為“充電特性的測定”。
本申請的發(fā)明人根據(jù)對電容器的充電過程的詳細(xì)研究，發(fā)現(xiàn)對電容器進(jìn)行充電時流過的電流(以下稱為“充電電流”)iall由電流分量icap、電流分量iline、以及泄漏電流分量ileak等多種電流分量組合而成，同時發(fā)現(xiàn)充電電流iall可由下述式(1)求出。
iall＝icap+iline+ileak…(1)還有，電流分量icap是根據(jù)實際電容分量流入電容器的電流分量，電流分量iline是對構(gòu)成電容器的電介質(zhì)充電時流過的電流分量，泄漏電流分量ileak是電容器在結(jié)構(gòu)上的不合適等因素產(chǎn)生的泄漏電流分量。
又，發(fā)現(xiàn)電流分量icap、iline、以及ileak可以由下述式(2)～式(4)所示的近似式求出。
icap＝a e-bt…(2)iline＝e t-f…(3)ileak＝g …(4)其中t為開始實際電流后經(jīng)過的時間，e為自然對數(shù)的底(約為2.71828)，a、b、c、f、g為根據(jù)各電容器的各種特性決定的常數(shù)。
還有，常數(shù)a、b、c、f、g可以以10ms以下的短的時間間隔測定多個樣品(電容器)的充電特性，再用最佳化方法等方法用電子計算機(jī)反復(fù)計算該數(shù)據(jù)求得。
在本實施形態(tài)中，根據(jù)這樣的著眼點，首先對測定對象電容器的充電特性作成構(gòu)成該充電特性的各電流分量icap、iline、ileak的近似式。
圖1是作成各電流分量icap、iline、ileak的近似式的充電電流lall隨時間變化的具體化曲線圖。圖1表示一定的溫度環(huán)境(例如室溫)中施加一定的電壓(例如16V)的電容器的充電特性(充電電流iall隨時間的變化)，圖中橫軸表示時間(對數(shù)值)t，縱軸表示電流(對數(shù)值)。
如圖1所示，在電容器的充電特性中，存在第1時間區(qū)域tcap、第2時間區(qū)域tline、以及第3區(qū)域tleak。在這些時間區(qū)域中，位置關(guān)系是第1時間區(qū)域icap在時間上最早，接著是第2時間區(qū)域iline，最后是第3時間區(qū)域ileak。
第1時間區(qū)域tcap是電流分量icap與其他電流分量相比最多出現(xiàn)的時間區(qū)域，該時間區(qū)域tcap中的充電電流iall(對數(shù))隨著隨時間(對數(shù))的經(jīng)過而發(fā)生的電流分量icap的變化(參照上述式(2))而大致呈拋物線減少。
第2時間區(qū)域tline是電流分量icap盡可能收縮為0，取而代之，電流分量iline比起其他電流分量來說最多出現(xiàn)的時間區(qū)域，該時間區(qū)域tline中的充電電流iall(對數(shù))隨著隨時間(對數(shù))的經(jīng)過而發(fā)生的電流分量iline的變化(參照上述式(3))而大致線性減少。
第3時間區(qū)域tleak是電流分量iline盡可能收縮為0，取而代之，泄漏電流分量ileak比起其他電流分量來說最多出現(xiàn)的時間區(qū)域，該時間區(qū)域tleak中的充電電流iall(對數(shù))由于流過該電容器特有的泄漏電流分量ileak不隨時間變化(參照上述式(4))，電流值經(jīng)常大致保持一定。
在這里，泄漏電流分量ileak如上所述在充電時產(chǎn)生的電流分量icap、iline盡可能收縮為0之后的時間區(qū)域即第3時間區(qū)域tleak開始構(gòu)成電流的主要分量。因此在已有的好壞判定方法中是等待第3時間區(qū)域tleak的到來，再測定電流，以此測定泄漏電流分量ileak，因此作為判定基準(zhǔn)特性分量的泄漏電流分量ileak的測定(絕緣電阻的計算)需要比較長的時間。
在具有這樣的充電特性的電容器中，本申請的發(fā)明人詳細(xì)研究了上述(1)～(4)式，發(fā)現(xiàn)電容器的充電特性中存在下面所述的第1特征和第2特征。
首先對第1特征進(jìn)行說明。在使施加的電壓相同的條件下根據(jù)上述式(1)～式(4)模擬假想的合格電容器以及假想的不合格電容器的充電特性的情況下，兩者(合格和不合格電容器)的充電特性之間產(chǎn)生泄漏電流分量ileak值的差，但是電流分量icap和電流分量iline的值沒有產(chǎn)生差值。
根據(jù)這樣的第1特征對電容器的充電特性進(jìn)行研究，就可以了解下面的情況。作為好壞的判定閾值的泄漏電流分量ileak的值一旦決定，成為加以任意施加電壓V的時候的好壞判定閾值的電容器(下面稱為“假想閾值電容器”)的充電特性可以根據(jù)上述式(1)～式(4)模擬。
下面對第2特征進(jìn)行說明。本申請的發(fā)明人將各電流分量(icap、iline、以及ileak)與施加電壓V的關(guān)系用最小二乘法等表示為近似式，在電容器中，如果加大施加電壓，則充電電流增大，在這時可以發(fā)現(xiàn)各電流分量(icap、iline、以及ileak)相對于電壓的電流上升率RI相互之間差異很大。
總之，如果把電流分量iline的電流上升率RI〔iline〕與泄漏電流分量ileak的電流上升率RI〔ileak〕加以比較，則RI〔ileak〕比RI〔iline〕大得多(RI〔iline〕＜RI〔ileak〕)。
還有，作為近似式，可以使用指數(shù)(Aexp〔BV〕的關(guān)系)、乘方(AVB的關(guān)系)或多項式(A+BV2+CV3+…)進(jìn)行計算，但是也可以使用其他式，系數(shù)的導(dǎo)出可以利用專用的計算機(jī)程序計算，也可以利用表計算軟件等的近似式導(dǎo)出功能進(jìn)行計算。
下面對這樣的第2特征進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)說明。圖2的曲線表示施加電壓V與電流上升率RI的關(guān)系的一個例子。圖2表示對額定電壓(在這里為16V)的迭層陶瓷電容器的合格品，在一定的環(huán)境溫度(例如室溫)下一邊加以各種施加電壓(16V、32V、48V、64V、…)一邊測定充電時的充電特性得到的電流分量iline以及泄漏電流分量ileak的電流1秒值的變化。在圖2中，橫軸表示施加電壓，縱軸表示電流的1秒值(對數(shù)值)。
圖2中的數(shù)據(jù)表示為乘方近似式則如下所示。以y表示電流分量iline的電流1秒值，x表示施加電壓V的情況下，這些數(shù)據(jù)之間以下式(5)乘方近似表示。
y＝6.1E-11x3.5E+00……(5)同樣，以y表示泄漏電流分量ileak的電流1秒值，x表示施加電壓V的情況下，這些數(shù)據(jù)之間以下式(6)乘方近似表示。
y＝2.4E-15x5.5E+00……(6)這樣，把x的值代入上述式(5)、(6)，可以近似求出施加電壓V時的電流分量iline、泄漏電流ileak的值。也就是說，如果使用上述式(5)、(6)，則可以近似模擬對于各施加電壓V的電流分量iline、泄漏電流ileak。
從圖2的曲線以及上述式(5)、(6)可知，與電流分量iline的電流上升率RI〔iline〕相比，泄漏電流分量ileak的電流上升率RI〔ileak〕比較大，還有，在圖2中，各電流分量(iline、ileak)的特性曲線的傾斜(視作直線時的方向系數(shù))表示電流上升率RI。
根據(jù)這樣的第2特征對電容器的充電特性進(jìn)行探討，就可以了解到，在電容器好壞的判斷中，利用提高施加電壓V的方法可以謀求縮短判斷時間。下面詳細(xì)說明其理由。
在使施加電壓V有各種變化的狀態(tài)下，根據(jù)上述第1特征，對在該電壓下的假想閾值電容器的充電特性假想模擬的結(jié)果的一個例子示于圖3。該模擬如下所述實施。在日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)等標(biāo)準(zhǔn)中，作為額定電壓Vstd下的絕緣電阻，規(guī)定了好壞的判定閾值。首先，根據(jù)該閾值(絕緣電阻)計算出額定電壓Vstd下的泄漏電流分量ileak的閾值Sstd，將計算出的閾值Sstd代入上述式(4)的變數(shù)g中。再求額定電壓Vstd下的式(1)～(3)的變數(shù)a、b、c、f。以此模擬額定電壓Vstd下的假想閾值電容器的充電特性。
下面設(shè)定使施加電壓V從額定電壓Vstd上升任意值的電壓(下面稱為“電壓Va”)，同時通過測定并分析預(yù)先作成測定對象電容器的上述式(5)、(6)。再在作成的式(5)中代入電壓Va，模擬電壓Va下的假想閾值電容器的電流分量iline(a)。
接著在作成的式(6)中代入Va，計算電壓Va下的假想閾值電容器的泄漏電流分量ileak(a)。泄漏電流分量ileak(a)作為電壓Va下的判斷好壞用的閾值Sa、即好壞的判定條件起作用。
假想閾值電容器的泄漏電流分量ileak(a)例如如下所述計算。在這里，以在泄漏電流分量ileak與電流分量iline之間電壓/電流1秒值的特性有圖2所示的關(guān)系的電容器為例，說明電壓Va為0V的情況下的泄漏電流分量ileak(a)的計算方法。
在作為電容器好壞判定基準(zhǔn)加以標(biāo)準(zhǔn)化的絕緣電阻測試中，在額定電壓Vstd(＝16V)下，絕緣電阻值1.6GΩ為判定好壞的閾值。采用這一閾值，則表示額定電壓Vstd下的閾值Sstd的假想閾值電容器的泄漏電流分量ialeak(std)為10nA。
另一方面，在具有圖2所示的特性的電容器中，在泄漏電流分量ileak的1秒值(y)與施加電壓(V)之間存在所述式(6)所示的關(guān)系。根據(jù)上述式(6)可知，泄漏電流分量ileak與施加電壓的5.5次方成比例。因此電壓Va取80V的情況下的泄漏電流分量ileak(a)可以根據(jù)下面所述計算出，即ileak(a)＝10nA×(80/16)5.5＝69.9μA但是鑒于電流測定器的測定精度，將泄漏電流分量ileak(a)設(shè)定為69μA是妥當(dāng)?shù)摹?br> 這樣計算電壓Va下的假想閾值電容器的電流分量iline(a)和泄漏電流分量ileak(a)(好壞的判定條件)之后，組合這些電流分量，模擬電壓Va下的假想閾值電容器的充電特性。還有，對于電流分量icap(a)由于在判定好壞時不使用，因此不必進(jìn)行計算。
圖3表示額定電壓為16V的疊層陶瓷電容器中，對設(shè)定的假想閾值電容器施加額定電壓Vstd(＝16V)的狀態(tài)下的充電特性的模擬結(jié)果，同時表示對同一假想閾值電容器將施加電壓Va設(shè)定為80V的狀態(tài)下的充電特性的模擬結(jié)果。
在圖3中，點Astd表示在施加額定電壓Vstd(＝16V)時的充電特性下從第2時間區(qū)域tline變?yōu)榈?時間區(qū)域tleak的變換點(以下稱為“第2-第3時間區(qū)域變換點”)，點Aa表示施加電壓Va(＝80V)時的充電特性下的第2-第3時間區(qū)域變換點A。
詳細(xì)研究圖3所示的曲線可以理解下面所述的情況。將第2-第3時間區(qū)域變換點Astd、Aa的時間位置加以比較可以看出，變換點Aa比變換點Astd時間上時間上較早(即靠近電壓施加開始時刻)。
這是由于下述原因所致。如以上述第2特征所作的說明那樣，電流上升率RI中，RI〔iline〕＜RI〔ileak〕，因此一旦使施加電壓V上升，第3時間區(qū)域tleak的電流上升程度就比第2時間區(qū)域tline的電流上升程度大。因此一旦使施加電壓V上升，第2-第3時間區(qū)域變換點A就被推到電壓施加開始時刻一側(cè)。其結(jié)果是，變換點Aa比在時間上比變換點Astd早。
經(jīng)過上面所述的步驟之后，在本實施形態(tài)中，如下所述進(jìn)行好壞的判斷，可以縮短該判斷所需要的時間。也就是說，在對測定對象電容器施加電壓Va的狀態(tài)下測定剛經(jīng)過變換點Aa后的電流，這樣可以測定泄漏電流分量ileak(a)。然后，將測定的泄漏電流分量ileak(a)與閾值Sa比較，以此判斷測定對象電容器好壞。在這里，在泄漏電流分量ileak(a)比閾值Sa小的情況下判定為合格品，相反的情況則判定為不合格品。
在這種情況下，如上所述，對測定對象電容器的泄漏電流分量ileak進(jìn)行測定的時間縮短了變換點Aa比變換點Astd時間上提早的量，判定好壞的時間縮短了。還有，變換點Aa可以從模擬的假想閾值電容器的充電特性讀出，又可以利用計算方法計算得到。
越是使施加電壓Va升高，越是能夠縮短對測定對象電容器的泄漏電流分量ileak進(jìn)行測定的時間。但是施加電壓Va一旦升高到超過測定對象電容器的擊穿電壓，電容器就有受到損傷的危險，因此施加電壓Va最好是小于測定對象電容器的擊穿電壓，設(shè)定為不損傷電容器的值。
這樣判斷好壞，對各測定對象電容器好壞的判斷所需要的時間可以縮短的量，相當(dāng)于第2-第3時間區(qū)域變換點Aa比第2-第3時間區(qū)域變換點Astd在時間上提早的量。
實施形態(tài)2在第1實施形態(tài)中，盡可能高地設(shè)定時間電壓Va，以使第2-第3時間區(qū)域變換點Aa比第2-第3時間區(qū)域變換點Astd在時間上比較早，以此縮短判斷好壞所需要的時間。但是在實施形態(tài)1的方法中，根據(jù)泄漏電流分量ileak(a)與閾值Sa的比較判斷電容器好壞，在時間上能夠測定泄漏電流分量ileak(a)之前不能夠判斷好壞。
但是，在電容器中，一旦泄漏電流分量ileak上升，充電電流接受泄漏電流分量ileak的上升，比在第2時間區(qū)域tline的后半期間的電流分量iline有若干上升。因此不合格的電容器的充電特性從第2時間區(qū)域tline的后半期間開始慢慢偏離合格電容器的充電特性。
本實施形態(tài)著眼于這一情況，檢測第2時間區(qū)域tline的后半期間的電流分量iline的上升，以進(jìn)行好壞的判斷，由此謀求縮短判斷時間。
下面詳細(xì)說明本實施形態(tài)的好壞判定方法。首先，模擬施加預(yù)先設(shè)定的施加電壓Vb的狀態(tài)下的假想合格品電容器的充電特性，同時模擬施加所述施加電壓Vb的狀態(tài)下泄漏電流分量ileak(b)表示好壞的閾值Sb的假想閾值電容器的充電特性。施加電壓Vb下的閾值Sb的設(shè)定、表示閾值Sb的假想閾值電容器的充電特性的模擬方法、以及假想合格品電容器的充電特性的模擬方法，與在實施形態(tài)1中作為假想閾值電容器的施加電壓Va的設(shè)定、以及充電特性的模擬方法進(jìn)行的說明相同，因此在這里省略其說明。
圖4表示假想合格品電容器以及假想閾值電容器的充電特性的一個例子。圖4是施加電壓Vb與閾值Sb分別取Vb＝80V，閾值Sb＝69μA，的額定電壓16V的疊層陶瓷電容器的充電特性。
如圖4所示，假想閾值電容器的充電特性中，在第2時間區(qū)域tline的后半期間，已經(jīng)發(fā)生與假想合格品電容器的充電特性之間基于上述特性偏離的電流值上升。在本實施形態(tài)中，測定該電流值的上升以判斷其好壞。
在這樣的判定方法中存在著這樣的問題，即假想合格品電容器的充電特性與假想閾值電容器的充電特性之間電流的不同要達(dá)到多大的差值才能夠判定為不合格。這個問題可以以電流測定器的測量誤差為基準(zhǔn)解決。在本實施形態(tài)中，基于這樣的見解，在假想閾值電容器的充電特性(電流值)相當(dāng)于假想合格品電容器的充電特性(電流值)有10％以上差值的時刻可以判斷好壞。但是由于電流測定器的測量誤差，當(dāng)然又可以將此外的電流差值不同的時刻作為可以判斷好壞的時刻。
圖4的假想合格品電容器/假想閾值電容器的充電特性中，兩種電容器的充電特性產(chǎn)生10％差值的時刻記為時刻B，又將時刻B的假想閾值電容器顯示的電流值作為本實施形態(tài)的閾值Sc。于是，時刻B是在時間上比假想閾值電容器的第2-第3時間區(qū)域變換點Ac早的時刻。
在確定時刻B和閾值Sc之后，對各測定樣品的充電特性進(jìn)行測定以判斷好壞。這時，測定時刻B的電流值，如果該測定電流值小于閾值Sc，則判斷該樣品為合格品，如果反之大于閾值Sc，則判斷該樣品為不合格品。
還有，如果和實施形態(tài)1一樣把本實施形態(tài)的施加電壓Vb設(shè)定得盡可能高，則和實施形態(tài)1中好壞的判定所需要的時間的縮短相結(jié)合，好壞的判定時間能夠進(jìn)一步縮短。
以上說明的實施形態(tài)1、2的好壞判定方法可以用圖5所示的裝置實現(xiàn)。該好壞判定裝置具備測定時支持電容器構(gòu)成的樣品U的樣品支持部1、在樣品U上加以施加電壓V的電壓施加部2、測量施加電壓V時的樣品的電流的電流測定部3、控制電壓施加部2和電流測定部3的動作的控制部4、以及根據(jù)電流測定部3測定的電流判斷好壞的判定部5。
該好壞判定裝置在判定部5根據(jù)實施形態(tài)1～實施形態(tài)2的好壞判定方法判斷樣品U好壞。
上述實施形態(tài)1、2中，為了調(diào)整充電特性而使施加電壓V改變。但是利用調(diào)整充電時的環(huán)境溫度的方法也能夠調(diào)整充電特性。因此也可以利用調(diào)整環(huán)境溫度(具體地說是升溫)的方法使第2-第3時間區(qū)域變換點A在時間上提早。
如上所述，采用本發(fā)明能夠以最短的時間對好壞進(jìn)行判斷。又能夠比較簡單地設(shè)定能以最短時間判斷好壞的各種條件。這樣，可以對例如每一批產(chǎn)品設(shè)定最佳的好壞判定條件。而且將設(shè)定的判定條件提供給好壞判定裝置也就能夠自動設(shè)定好壞判定裝置的運行條件。
權(quán)利要求
1.一種電容器好壞的判定方法，其特征在于，包含把充電時的電容器產(chǎn)生的電氣特性分離為由于時間的經(jīng)過而引起的特性變化互不相同的多種特性分量，再作成表示各特性分量隨時間的變化的近似式的近似式作成步驟、從所述多種特性分量提取出作為電容器好壞的判定基準(zhǔn)的判定基準(zhǔn)特性分量，根據(jù)所述近似式設(shè)定該判定基準(zhǔn)特性分量的好壞的判定條件的好壞判定條件設(shè)定步驟、以及將測得的判定對象電容器的充電電氣特性中包含的判定基準(zhǔn)特性分量與所述好壞判定條件對照，以判斷判定對象電容器好壞的判定步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器好壞的判定方法，其特征在于，使用電流作為所述電氣特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器好壞的判定方法，其特征在于，所述好壞判定條件設(shè)定步驟是將所述判定基準(zhǔn)特性分量的判定閾值作為所述好壞判定條件進(jìn)行設(shè)定的步驟，所述判定步驟是根據(jù)從所述判定對象電容器的測定得到的所述電氣特性提取的判定基準(zhǔn)特性分量與所述判定閾值的比較，對判定對象電容器的好壞進(jìn)行判斷的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電容器好壞的判定方法，其特征在于，所述近似式作成步驟是將充電時的電容器中產(chǎn)生的充電電流分離成由于時間經(jīng)過而引起的電流變化互不相同，而且其中一種包含電容器泄漏電流分量的多種電流分量后，作成表示各電流分量隨時間的變化的近似式的作成步驟，所述好壞判定條件設(shè)定步驟是將所述泄漏電流分量提取出作為所述判定基準(zhǔn)特性分量后，根據(jù)所述近似式設(shè)定所述泄漏電流分量的所述判定閾值的步驟，所述判定步驟是根據(jù)從測得的判定對象電容器的充電電流中包含的泄漏電流分量與所述判定閾值的比較，對判定對象電容器的好壞進(jìn)行判斷的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電容器好壞的判定方法，其特征在于，所述近似式作成步驟是將充電時的電容器中產(chǎn)生的充電電流分離成由于時間經(jīng)過而引起的電流變化互不相同，而且其中一種包含電容器泄漏電流分量的多種電流分量后，作成表示各電流分量隨時間的變化的近似式的作成步驟，所述好壞判定條件設(shè)定步驟是，作為所述判定基準(zhǔn)特性分量，推斷受到因電容器產(chǎn)品好壞而產(chǎn)生的所述泄漏電流分量的變化的影響，其值發(fā)生變化的充電電流，再根據(jù)所述近似式設(shè)定該充電電流的推斷值的所述判定閾值的步驟，所述判定步驟是將測定得到的判定對象電容器的充電電流與所述判定閾值加以比較，根據(jù)該比較判斷判定對象電容器好壞的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中的任一項所述的電容器好壞的判定方法，其特征在于，所述近似式作成步驟是作成能夠盡可能縮短好壞判斷時間的條件下的所述近似式的步驟，所述好壞判定條件設(shè)定步驟是能夠盡可能縮短好壞判斷時間的條件下的所述判斷基準(zhǔn)特性分量的好壞判斷條件的設(shè)定步驟，所述判定步驟是在能夠盡可能縮短好壞判斷時間的條件下對測定對象電容器的電氣特性進(jìn)行測定的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～5中的任一項所述的電容器好壞的判定方法，其特征在于，所述近似式作成步驟是在對測定對象電容器施加能夠施加的大約最大的電壓的狀態(tài)下作成所述近似式的步驟，所述好壞判定條件設(shè)定步驟是在對測定對象電容器施加所述大約最大的電壓的狀態(tài)下設(shè)定所述判定基準(zhǔn)特性分量的好壞判定條件的步驟，所述判定步驟是在對測定對象電容器施加所述大約最大的電壓的狀態(tài)下測定其電氣特性的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及電容器好壞的判定方法。本發(fā)明的課題是謀求縮短檢查時間和削減制造時間和制造成本。實現(xiàn)本發(fā)明的解決手段是，把充電時產(chǎn)生的電流i
文檔編號G01R31/02GK1412795SQ0214731
公開日2003年4月23日 申請日期2002年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月18日
發(fā)明者神谷岳, 小島充裕 申請人:株式會社村田制作所