MLCC测试的注意要点

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作者:木子

一、    测试参数及测试条件

我们一般通过测量陶瓷电容器的容值C、Q值/D.F.值、绝缘电阻I.R.值来初步判断电容的参数是否在规格范围内,是否存在不良。

要注意的是,再精密的仪器测出的数据也只是测量值,由于存在环境,设备等多方面因素干扰,测量值只能尽可能地接近真实值。另外,随着市场需求多样化,陶瓷电容的种类繁多,测试条件并未完全统一,针对具体的型号的测量,请以对应规格书中标注的为准。

对于容值,Q值的测量,一般而言,我们针对不同温度特性(TC),不同容值的产品,对应的测量条件(交流频率&电压)也不同。一类材质Q值较低,我们用Q值作标准,二类材质Q值较高,我们往往用其倒数D.F.值作标准。如下表:

容值,Q值的测量


理想的电容器电阻无限大,但是实际电容加压后会有微小电流流过,其绝缘电阻I.R.存在有限值。

当给电容施加电压后,会有充电电流产生,并呈指数下降,如下图。为准确测量漏电流值,我们一般在额定电压充电1分钟(或2分钟)后测量绝缘阻抗,判定标准与额定容值有关,详见下表。

额定容值C

判定良品标准

C<=47nF

I。R。>10000MΩ

C>47nF

I.R.>500Ω·F

 

指数

二、    测试设备&夹具

我们一般选用LCR电表即自动平衡电桥法测量容值和Q值,用高阻计测量IR值。工具包括:LCR电表(Keysight E4980), 夹具(16034E, 16334A),高阻计(Agilent 4339B), 镊子等。

测试工具

三、    测试流程

1.    预热被测品
由于陶瓷材料特性,特别是高容品选用了高介电常数材料,久置后因内部晶格结构改变,容值会有所下降,此时测量会出现偏差,故需要先进行预热。一般执行在140~150℃,持续1小时的热处理,再放置24+/-2小时。

2.    设备校准
先启动设备电源,预热半小时使设备稳定工作,安装夹具。
校准(Calibration)对于精确测量非常重要。先保持夹具探头两端距离与被测件长度一致,进行开路校准;再使夹具两端接触,进行短路校准。设备操作详见对应的说明书。

3.    补偿
如果选用16334A等带一定长度导线的夹具,需对应设置CABLE补偿值,如1米,以减小夹具带来的寄生参数的影响。

4.    测量条件设
根据规格书要求设置合适的交流电压,频率。对于容值大于1uF电容,打开ALC自动电平控制功能,使实测时被测件两端电压保持恒定,否则很可能测出的容值偏低。

5.    参数显示设置
有两种电路模式显示测量结果,一种是Cp并联模式,一种是Cs串联模式。一般而言,测小容值大电抗用Cp模式,测大容值用Cs模式。但对于高Q值的电容,两者差别不大。

两种电路模式

 

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