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【设计秘诀】积层陶瓷电容器静电容量测定的注意事项

judy 提交于

<p>积层陶瓷电容器(以下、简称为MLCC)的静电容量在测定时、发生过如下问题吗?</p>

<p>来解决问题吧!!</p>

<h3>TC系低容量测定的注意事项</h3>

<p>TC系的低容量MLCC在静电容量测定时、测定值比公称值或大、或小。</p>

<p><strong>1)测定治具的“O”补正是?</strong></p>

<p>①如下图MLCC在测定时、会发生:</p>

<p>・测定线上串联电阻以及电感<br />
・MLCC夹住时测定端子间的浮游容量</p>

<p><br />
造成不能精确的测定MLCC的静电容量。所以、为了消除这些影响因素的行为就称为『测定治具的“O”补正』。测定前的OPEN补正、SHORT补正就属于此补正。</p>

<p><img alt="测定治具的“O”补正" data-entity-type="file" data-entity-uuid="836ede82-c02e-4799-b549-31ba709bf020" src="/sites/default/files/inline-images/%E6%B5%8B%E5%AE%9A%E6%B2%BB%E5%85%B7%E7%9A%84%E2%80%9CO%E2%80%9D%E8%A1%A5%E6%AD%A3.gif" /></p>

<p>②OPEN补正是把MLCC夹住时测定端子间的浮游容量消除、SHORT补正是把测定线上串联电阻以及电感消除</p>

<p><img alt="OPEN补正是把MLCC夹住时测定端子间的浮游容量消除" data-entity-type="file" data-entity-uuid="bd16c001-204c-459c-847f-65b92dca0cdb" src="/sites/default/files/inline-images/OPEN%E8%A1%A5%E6%AD%A3%E6%98%AF%E6%8A%8AMLCC%E5%A4%B9%E4%BD%8F%E6%97%B6%E6%B5%8B%E5%AE%9A%E7%AB%AF%E5%AD%90%E9%97%B4%E7%9A%84%E6%B5%AE%E6%B8%B8%E5%AE%B9%E9%87%8F%E6%B6%88%E9%99%A4_0.gif" /></p>

<p>③在OPEN补正、SHORT补正后、MLCC测定精度可以得到确保。</p>

<p><img alt="在OPEN补正、SHORT补正后、MLCC测定精度可以得到确保" data-entity-type="file" data-entity-uuid="7acb086d-f15f-4a1b-9484-52015aa1b76a" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9C%A8OPEN%E8%A1%A5%E6%AD%A3%E3%80%81SHORT%E8%A1%A5%E6%AD%A3%E5%90%8E%E3%80%81MLCC%E6%B5%8B%E5%AE%9A%E7%B2%BE%E5%BA%A6%E5%8F%AF%E4%BB%A5%E5%BE%97%E5%88%B0%E7%A1%AE%E4%BF%9D.gif" /></p>

<p>&nbsp;</p>

<p><strong>2)OPEN补正时的端子间距离和静电容量测定值</strong></p>

<p>以1pF的MLCC静电容量测定为例、改变OPEN补正时的测试治具端子间距离然后确认静电容量结果、OPEN补正时端子间距离比MLCC的L尺寸越大静电容量测定值也越大、比MLCC的 L尺寸小静电容量测定值也变小。</p>

<p><img alt="OPEN补正时的端子间距离和静电容量测定值" data-entity-type="file" data-entity-uuid="0c8d953f-ca14-4afd-8f05-ac826afd104a" src="/sites/default/files/inline-images/OPEN%E8%A1%A5%E6%AD%A3%E6%97%B6%E7%9A%84%E7%AB%AF%E5%AD%90%E9%97%B4%E8%B7%9D%E7%A6%BB%E5%92%8C%E9%9D%99%E7%94%B5%E5%AE%B9%E9%87%8F%E6%B5%8B%E5%AE%9A%E5%80%BC.gif" /></p>

<p><strong>测定条件</strong><br />
品名 :GRM0334C1H1R0B<br />
測定器 :HP4278A<br />
測定治具:HP TEST FIXTURE16034E(挟み込み型)<br />
条件 :1±0.1MHz/1±0.2Vrms</p>

<p><img alt="测定条件" data-entity-type="file" data-entity-uuid="2b59512c-2184-4551-b191-996047082c65" src="/sites/default/files/inline-images/%E6%B5%8B%E5%AE%9A%E6%9D%A1%E4%BB%B6.gif" /></p>

<p><strong>3)静电容量测定值的变化理由</strong></p>

<p>为何OPEN补正时端子间距离会使静电容量测试值产生变化呢?</p>

<p><img alt="金属和金属间存在绝缘体的话就会产生静电容量" data-entity-type="file" data-entity-uuid="c8cb3353-4345-42ee-85b3-6f140af367fb" src="/sites/default/files/inline-images/%E9%87%91%E5%B1%9E%E5%92%8C%E9%87%91%E5%B1%9E%E9%97%B4%E5%AD%98%E5%9C%A8%E7%BB%9D%E7%BC%98%E4%BD%93%E7%9A%84%E8%AF%9D%E5%B0%B1%E4%BC%9A%E4%BA%A7%E7%94%9F%E9%9D%99%E7%94%B5%E5%AE%B9%E9%87%8F.gif" /></p>

<p>金属和金属间存在绝缘体的话就会产生静电容量。因为空气也是绝缘体所以测定端子间会发生静电容量。<br />
<br />
金属和金属间的距离越短端子间静电容量越大&nbsp;</p>

<p><img alt="金属和金属间的距离越短端子间静电容量越大 " data-entity-type="file" data-entity-uuid="33fd8a71-fbf0-4ec2-9558-d2b844adf84c" src="/sites/default/files/inline-images/%E9%87%91%E5%B1%9E%E5%92%8C%E9%87%91%E5%B1%9E%E9%97%B4%E7%9A%84%E8%B7%9D%E7%A6%BB%E8%B6%8A%E7%9F%AD%E7%AB%AF%E5%AD%90%E9%97%B4%E9%9D%99%E7%94%B5%E5%AE%B9%E9%87%8F%E8%B6%8A%E5%A4%A7.gif" /></p>

<p>OPEN补正端子间距离和静电容量测定结果</p>

<p><img alt="OPEN补正端子间距离和静电容量测定结果" data-entity-type="file" data-entity-uuid="46391939-e7c5-49be-8c8e-08a6d3aa5d78" src="/sites/default/files/inline-images/OPEN%E8%A1%A5%E6%AD%A3%E7%AB%AF%E5%AD%90%E9%97%B4%E8%B7%9D%E7%A6%BB%E5%92%8C%E9%9D%99%E7%94%B5%E5%AE%B9%E9%87%8F%E6%B5%8B%E5%AE%9A%E7%BB%93%E6%9E%9C.gif" /></p>

<p><strong>4)测定时的注意事项</strong></p>

<p><OPEN补正时的重点>OPEN补正端子间距离和静电容量测定结果</p>

<p>OPEN补正时的端子间距离、请和瓷片的L寸法一致。</p>

<p>测定治具端子间距离长的情况下进行OPEN补正、补正时的浮游容量比实际的测定时的静电容量小。&nbsp;</p>

<p><img alt="浮游容量" data-entity-type="file" data-entity-uuid="5ede9b18-ada2-4f50-bc1c-3cdb7b036f5b" src="/sites/default/files/inline-images/%E6%B5%AE%E6%B8%B8%E5%AE%B9%E9%87%8F.JPG" /></p>

<p>OPEN补正端子间距离和MLCC L寸法不一样的状态下进行补正、治具自身的浮游容量就不能得到正确的0补正。<br />
<br />
OPEN补正时端子间距离比MLCC L寸法小、导致治具间的浮游容量比实际大的情况下0补正、结果补正后的测定结果变小。<br />
&nbsp;</p>

<p>相反,端子间距离比MLCC L寸法大时、补正后的测定结果变大。</p>

<p>OPEN补正时端子间距离的偏差、比起使用夹具型的测定治具(例如Agilent16034)、镊子型的治具(例如Agilent16334)的偏差要大些。<br />
<br />
镊子型的治具和夹具型的相比、测定端子先端的面积(式①的S)大、所以因端子间距离的差异而产生的静电容量测定值的变动也大。</p>

<h2>HiK系大容量测定的注意事项</h2>

<p>HiK系的大容量MLCC在の静电容量测定时、测定值比公称值小。</p>

<p><strong>1)大容量MLCC的测定事例</strong></p>

<p>大容量和非大容量MLCC在ALC (Automatic Level Control )ON/OFF的状态下测定静电容量。结果如下。</p>

<p><strong>测定条件</strong></p>

<p>品名:GRM21BB31C106K/ GRM21B1C1H223J</p>

<p>测定器 :Agilent E4980A</p>

<p>测定治具:Agilent TEST FIXTURE16334(镊子型)</p>

<p>条件 : GRM21BB31C106K;1±0.1KHz/0.5±0.1Vrms</p>

<p>    &nbsp;GRM21B1C1H223J; 1±0.1KHz/1.0±0.2Vrms</p>

<p>⇒大容量的静电容量测定时、ALC 设定OFF与ALC设定ON的状态下相比,静电容量测定值要小</p>

<p><strong>静电容量测定容量</strong></p>

<p><img alt="静电容量测定容量" data-entity-type="file" data-entity-uuid="3afd8711-6258-4670-8663-8d79841ff8c7" src="/sites/default/files/inline-images/%E9%9D%99%E7%94%B5%E5%AE%B9%E9%87%8F.gif" /></p>

<p><strong>2)静电容量测定值低下的理由</strong></p>

<p>各种情况下用万用表测试测定电压的结果如下。对于大容量MLCC、ALC 设置OFF时测定电压值不满足测定条件</p>

<p>测定条件:1±0.1KHz/0.5±0.1Vrms</p>

<p><img alt="測定条件" data-entity-type="file" data-entity-uuid="98f91026-7b05-47af-8226-f0eb94dfe4e3" src="/sites/default/files/inline-images/%E6%B8%AC%E5%AE%9A%E6%9D%A1%E4%BB%B6.gif" /></p>

<p>测定条件:1±0.1KHz/1.0±0.2Vrms</p>

<p><img alt="测定条件2" data-entity-type="file" data-entity-uuid="d9d4fdaa-6562-4cd3-9f05-01ba242e692c" src="/sites/default/files/inline-images/%E6%B8%AC%E5%AE%9A%E6%9D%A1%E4%BB%B62.gif" /></p>

<p>静电容量变大时、为何测定电压Vc变小??</p>

<p>静电容量C、以</p>

<p><img alt="静电容量C" data-entity-type="file" data-entity-uuid="9bb57308-42ef-4f9b-b74b-bef208041aa0" src="/sites/default/files/inline-images/%E9%9D%99%E7%94%B5%E5%AE%B9%E9%87%8FC.gif" /></p>

<p>来表示。</p>

<p>静电容量C变大的话 Zc会变小。在测定电路中、测定电压Vc以</p>

<p><img alt="在测定电路中、测定电压Vc" data-entity-type="file" data-entity-uuid="85c00563-71a7-42b3-9159-0072feba466c" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9C%A8%E6%B5%8B%E5%AE%9A%E7%94%B5%E8%B7%AF%E4%B8%AD%E3%80%81%E6%B5%8B%E5%AE%9A%E7%94%B5%E5%8E%8BVc.gif" /></p>

<p>来表示。所以、Zc变小的话测定电压Vc也变小。</p>

<p><img alt="Zc变小的话测定电压Vc也变小" data-entity-type="file" data-entity-uuid="8e5a0930-aefc-4ebf-8af9-cc6bcc22287c" src="/sites/default/files/inline-images/Z%EF%BD%83%E5%8F%98%E5%B0%8F%E7%9A%84%E8%AF%9D%E6%B5%8B%E5%AE%9A%E7%94%B5%E5%8E%8BVc%E4%B9%9F%E5%8F%98%E5%B0%8F.gif" /></p>

<p>测定电压Vc变小时、为何静电容量的测定结果变小?</p>

<p>MLCC的静电容量会随着周围温度、印加的电压值的变化而变化。</p>

<p>测定条件20℃、1KHz时的MLCC的AC电压特性如右图所示。<br />
<br />
AC电压变化静电容量也变化、0.5Vrms的印加电压小静电容量也变小。</p>

<p><img alt="测定结果" data-entity-type="file" data-entity-uuid="76c18625-bc4b-4251-9c0d-11ae2c247b8e" src="/sites/default/files/inline-images/%E6%B5%8B%E5%AE%9A%E7%BB%93%E6%9E%9C.gif" /></p>

<p><strong>3)测定时的注意事项</strong></p>

<p>静电容量低时、准备好万用表对测定电压进行测量。</p>

<p>如果、测定电压比规定的测定电压小的话</p>

<p>①设定ALC &nbsp;ON</p>

<p>②使用能发生规定电压的测定器</p>

<p>测定电压在测定时、如下照片把万用表搭在测定治具的两端。</p>

<p><img alt="测定电压" data-entity-type="file" data-entity-uuid="443dfc5e-c012-4492-bcc6-7f5e1ba9a98e" src="/sites/default/files/inline-images/%E6%B5%8B%E5%AE%9A%E7%94%B5%E5%8E%8B_0.gif" /></p>

<p><strong>补充资料/ GRM21B1C1H223J测定比较</strong></p>

<p><img alt="GRM21B1C1H223J测定比较" data-entity-type="file" data-entity-uuid="4b81632d-27d2-4e6a-994e-e8b165645d9b" src="/sites/default/files/inline-images/GRM21B1C1H223J%E6%B5%8B%E5%AE%9A%E6%AF%94%E8%BE%83.gif" /></p>