一种多层片式陶瓷电容器介质材料性能测试方法技术

技术编号:36810079 阅读:9 留言:0更新日期:2023-03-09 00:39
本发明专利技术公开了一种多层片式陶瓷电容器介质材料性能测试方法,其中包括对待测多层片式陶瓷电容器介质材料样品加载电压,保持加载的电压,将待测介质材料样品加热到第一目标温度,停止加热,保持加载的电压,用液态气体将待测介质材料样品快速降温到第二目标温度,停止降温,去掉加载的电压,将待测介质材料样品加热到第三目标温度,在加热到第三目标温度过程中采集介质材料样品中微电流数值数据,获得微电流和温度的数据对,通过检测多层片式陶瓷电容器中氧空位缺陷移动产生的微电流的数值,并采集介质材料样品中的电流数据进行分析,就可以判断所测试样品性能的优劣。本发明专利技术操作简单,检测耗时更短。检测耗时更短。检测耗时更短。

【技术实现步骤摘要】
一种多层片式陶瓷电容器介质材料性能测试方法


[0001]本专利技术涉及一种电容器检测领域,尤其涉及一种多层片式陶瓷电容器介质材料性能测试方法

技术介绍

[0002]多层片式陶瓷电容器(Multi

layer Ceramic Chip Capacitors,简称MLCC)是各类电子设备与器件中使用最多的元件之一,主要用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换和控制电路等方面,是最基本的电能存储元件,大量应用于航空航天、军事武器与设备、各类消费电子产品及通讯等诸多领域。
[0003]电容器介质一般为含氧陶瓷材料,尤其是贱金属内电极(Base Metal Electrode,BME)MLCC的制备后期需要在还原气氛中进行,在电容器烧制完后,钙钛矿结构(BaTiO 3
)的陶瓷介质被还原,材料中通常有较多的氧空位缺陷存在。介质中带正电的的氧空位在电场的作用下逐渐向电极负极迁移形成漏电流。氧空位最终在负极附近堆积,与金属电极形成p

n结,同时在阳极附近形成空间电荷层,从而出现性能退化现象,即随着时间的推移,其绝缘性能逐渐下降,漏电流增加,可靠性下降。
[0004]现阶段,对于介质材料性能退化的评价,主要是通过电场及温度场作用下的加速寿命试验(Accelerated Life Test,ALT),测试其电阻和漏电流随老化时间的变化,既长期信赖性。但是这种方法所用测试时间比较久,是从结果的角度去比较宏观解读不同介质材料的性能退化结果,比较复杂且不够直观。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是:提供了一种多层片式陶瓷电容器介质材料性能测试方法,从微观角度来反映多层片式陶瓷电容器介质材料性能退化现象,且方法比较简易,降低测试成本。
[0006]为了解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为:
[0007]一种多层片式陶瓷电容器介质材料性能测试方法,包括如下步骤:
[0008]S1、对待测多层片式陶瓷电容器介质材料样品加载电压,所述电压为10V~1000V;
[0009]S2、保持步骤S1中的电压,将待测多层片式陶瓷电容器介质材料样品加热到第一目标温度,所述第一目标温度为150℃~250℃;
[0010]S3、停止加热,保持步骤S1中的电压,用液态气体将待测多层片式陶瓷电容器介质材料样品快速降温到第二目标温度,所述第二目标温度为

100℃~0℃;
[0011]S4、停止降温,去掉步骤S1中加载的电压,将待测多层片式陶瓷电容器介质材料样品加热到第三目标温度,所述第三目标温度为250℃~450℃,在加热到第三目标温度过程中采集多层片式陶瓷电容器介质材料样品中微电流数值数据,获得微电流和温度的数据对。
[0012]本专利技术的有益效果在于:通过检测多层片式陶瓷电容器介质材料样品中氧空位移
动产生的微电流的数值,判断多层片式陶瓷电容器的性能。相对现有技术对多层片式陶瓷电容器检测方法,本专利技术操作简单,检测耗时更短,节约检测成本。
附图说明
[0013]图1为本专利技术多层片式陶瓷电容器介质材料性能测试方法的流程图;
[0014]图2为本专利技术实施例一微电流和温度曲线图;
[0015]图3为本专利技术多层片式陶瓷电容器介质材料性能测试设备简化示意图。
[0016]标号说明:
[0017]1、测试夹具;2、高温烤箱;3、液氮罐;4、通气管;5、皮安表;
[0018]6、电脑控制系统。
具体实施方式
[0019]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0020]本专利技术最关键的构思在于:本专利技术通过温场和电场的变化使多层片式陶瓷电容器介质材料样品中的氧空位缺陷发生迁移,通过建立氧空位缺陷迁移导致的微电流与温度的变化关系,从微观上反映出多层片式陶瓷电容器介质材料样品的性能,测试方法如下:
[0021]一种多层片式陶瓷电容器介质材料性能测试方法,包括如下步骤:
[0022]S1、对待测多层片式陶瓷电容器介质材料样品加载电压,所述电压为10V~1000V;
[0023]S2、保持步骤S1中的电压,将待测多层片式陶瓷电容器介质材料样品加热到第一目标温度,所述第一目标温度为150℃~250℃;
[0024]S3、停止加热,保持步骤S1中的电压,用液态气体将待测多层片式陶瓷电容器介质材料样品快速降温到第二目标温度,所述第二目标温度为

100℃~0℃;
[0025]S4、停止降温,去掉步骤S1中加载的电压,将待测多层片式陶瓷电容器介质材料样品加热到第三目标温度,所述第三目标温度为250℃~450℃,在加热到第三目标温度过程中采集多层片式陶瓷电容器介质材料样品中微电流数值数据,获得微电流和温度的数据对。
[0026]多层片式陶瓷电容器,是由印好电极(内电极)的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来,经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片,再在芯片的两端封上金属层(外电极)。在电容器烧制完后,钙钛矿结构(BaTiO3)的陶瓷介质被还原,材料中通常有较多的氧空位缺陷存在。使用时,介质中带正电的的氧空位在电场的作用下逐渐向电极负极迁移形成漏电流。氧空位最终在负极附近堆积,与金属电极形成p

n结,同时在阳极附近形成空间电荷层,从而出现性能退化现象,即随着时间的推移,其绝缘性能逐渐下降,漏电流增加,可靠性下降。因此,如果能通过检测多层片式陶瓷电容器中氧空位移动产生的微电流的数值,就可以判断多层片式陶瓷电容器性能。
[0027]具体的,本方案对多层片式陶瓷电容器在通电状态下进行加热,使得多层片式陶瓷电容器中的氧空位缺陷发生定向移动,并在低温下,已经发生定向移动的氧空位缺陷保持其状态。当再次对多层片式陶瓷电容器进行加热,逐渐升温会将已经定向移动后的氧空位缺陷激活,从而氧空位缺陷可以移动产生微电流。采集再次加热过程中的微电流数值数
据,绘制微电流和温度的曲线图,通过所绘制的微电流和温度的曲线图,进行判断所测多层片式陶瓷电容器的性能。
[0028]从上述描述可知,本专利技术的有益效果在于:通过检测多层片式陶瓷电容器中氧空位移动产生的微电流的数值,判断多层片式陶瓷电容器的性能。相对现有技术对多层片式陶瓷电容器检测方法,本专利技术操作简单,检测耗时更短,并且还可以对不同介质材料或不同类型的多层片式陶瓷电容器进行检测,通过采集的电流数据分析,就可以判断所测试的多层片式陶瓷电容器的优劣。
[0029]进一步的,在步骤S2中,加热速度为5℃~30℃/min,当加热到第一目标温度后,保持所述第一目标温度2min~120min。
[0030]进一步的,在步骤S3中,降温速度为30℃~200℃/min,当降温到第二目标温度后,保持所述第二目标温度10S~120S。
[0031]不同的温度和保持时间,会对氧空位缺陷的移动产生影响。其中,在一定本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层片式陶瓷电容器介质材料性能测试方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、对待测多层片式陶瓷电容器介质材料样品加载电压,所述电压为10V~1000V;S2、保持步骤S1中的电压,将待测多层片式陶瓷电容器介质材料样品加热到第一目标温度,所述第一目标温度为150℃~250℃;S3、停止加热,保持步骤S1中的电压,用液态气体将待测多层片式陶瓷电容器介质材料样品快速降温到第二目标温度,所述第二目标温度为

100℃~0℃;S4、停止降温,去掉步骤S1中加载的电压,将待测多层片式陶瓷电容器介质材料样品加热到第三目标温度,所述第三目标温度为250℃~450℃,在加热到第三目标温度过程中采集多层片式陶瓷电容器介质材料样品中微电流数值数据,获得微电流和温度的数据对。2.根据权利要求1所述的多层片式陶瓷电容器介质材料性能测试方法,其特征在于,在步骤S2中,加热速度为5℃~30℃/min,当加热到第一目标温度后,保持所述第一目标温度2min~120min。3.根据权利要求1所述的多层片式陶瓷电容器介质材料性能测试方法,其特征在于,在步骤S3中,降温速度为30℃~200℃/min,当降温到第二目标温度后,保持所述第二目标温度10S~120S。4.根据权利要求1所述的多层片式陶瓷电容器介质材料性能测试方法,其特征在于,在步骤S4中,加热速度为5℃~20℃/min,在加热到第三目标温度的过程中,所述采集微电流数值数据的...

【专利技术属性】
技术研发人员:欧阳荷正
申请(专利权)人:信维电子科技益阳有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1