基板実装済のキャパシタの静電容量測定について

質問

電子機器の修理をしたいのですが、プリント基板上の部品を目視で見たりしていると結構電解コンデンサの劣化（ふくらみとか）が多いです。ただそれがわずかである場合、それを取り外す前に基板に実装したまま静電容量を測定ができればなぁと思っています。
LCRメータを使う場合にはこれまで実装されていない単体の部品の静電容量測定に使ってきましたが、実際に実装している部品となると、接続されている回路網がその測定に大きな影響を及ぼすため実装したままではLCRメータは使えないのではと考えています。
この考えが正しいのか間違っているのか、
また、おおむね目安となる測定値を得るためにどのような方法があるのか教えてもらえないでしょうか。

回答No.4

bogen55

秋月で売っているのなら，これの方が安くてLCRが測れます．
テスト周波数が１００／１２０／１ｋ／１０ｋ／１００ｋＨｚで
Ｄ，Ｑ，Θ，ＥＳＲが計測可能！！です．
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-06264/

LCRメータの測定原理は，コンデンサの場合は端子電圧に対し電流が90°進み，抵抗の場合は端子電圧と電流が同位相(0°)であることから，位相検波すれば，コンデンサ（静電容量）と抵抗が同時に測定できることによります．
2端子で測定できるかどうかは，回路で電解コンデンサが並列になっていないことと，低抵抗が並列になっていないことです．
LCRメータで測定したとき，コンデンサのインピーダンスが抵抗よりも小さいこと，つまりDが1未満かQが1より大きくないと信頼できる測定値は得られません．
コンデンサのインピーダンスは周波数が高くなると小さくなることから，測定周波数を変えて測ると良いでしょう．

回答No.3

Nebusoku3

基板上に1個でも電解コンデンサのふくらみがあった場合、すでにその基盤は何らかのストレスを受けているので、怪しいと思ったものは全て取り外し、測定してもOKに見えても新品の元気なものに交換します。（可能なら、少し、グレードを上げて）

電解コンデンサは、容量は減ることはあっても増えることはないので、ある種の「消耗品」と考えた方が良いと思います。新品の容量は1.5倍以上ある場合もありますよね。必要以上にやる事はないですが、私は心配性なので可能な限り交換します。（105℃長寿命型へ、あとは経験で温度の状況を判断してそれなりに）

お礼

アドバイスどうもありがとうございました。
確かにコンデンサーは、心配です。
グレードを上げるとESRが異なってしまう可能性がありますが、そうなると構成回路の各定数が変わってしまうのもちょっと気にかかります。
同じ程度のほどほどのものは、売ってないものでしょうか・・
いずれにしろ、コンデンサは消耗品ということは念頭に置き、作業を進めていきたいと思います。
ありがとうございました。

回答No.2

bogen55

基板実装工場に行くと，実装基板の検査に使用する「インサーキットテスタ」とゆうのがあります．
https://www.hioki.co.jp/products/product/ate_pcb-inspection_relay/719/
これの容量測定の原理は，LCRメータと同じです．
接続されている不要なインピーダンスの影響を除くために，ガード電極を積極的に使用しています．
お持ちのLCRメータにガード電極がなければ，ANo.1のように測定する必要があります．
ガード電極があれば，説極的に活用して測定します．
測定原理がわからなければ，電気測定の教科書を復習するか「3端子法」で検索すればわかります．

お礼

アドバイスどうもありがとうございました。
現在向き合っている基板は100kHzまで扱わないものですし、工場で使うようなプロ用のものを調達することまでにはなっていません。
また、持っているものは端子が2端子しか装備されていないハンディ式のものです。
インターネットでアドバイスをもらった言葉から手がかりを得て次のようなものがあることがわかりました。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-05468/
はて、使えるのでしょうか。
インサーキット対応はESR測定だけで、静電容量はやっぱ外すんでしょうね。

回答No.1

86tarou

正しいです。
なので、部品を抜いて単体で測定するしか方法はないでしょう。そうか、銅箔パターンを片方だけでも切断するかです（測定後は再接続）。

お礼

早速アドバイスいただき、どうもありがとうございます。
やっぱ面倒くさがってはモノは直らんですね～。
地道にやるしかないってことでしょうか。