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贴片电容容值偏低的原因及解决方法

发表时间:2018年6月24日 作者:管理员 类目:贴片电容展示 浏览:1008
   

 我们就贴片贴片电容容值偏低的原因作出分析,以便技术人员对贴片电容产品容值偏低现象有更清晰的的认识,协助采购人员买到合适的贴片电容。

1、测试条件影响测试结果
对于不同容值的贴片电容会采用不同的测试条件来测量容值,在测试电压和测试频率的设定上有区别,下表所示为不同容值的量测条件:

电容

AC 电压

频率

容量>10μF

1.0± 0.2Vrms

120Hz

1000pF<容量≦10μF

1.0± 0.2Vrms

1kHz

容量≦ 1000pF

1.0± 0.2Vrms

1MHz

2、测量仪器的差异影响测量结果
大容量的电容(通常指1UF以上)测量时更容易出现容值偏低的现象,造成这种现象的主要原因是施加在电容两端的实际电压不能达到测试条件所需求的电压,这是因为加在电容两端的测试电压由于仪器内部阻抗分压的原因与实际显示的设定电压不一致。为了使测量结果误差降到最低,我们建议检测人员将仪器调校并尽量把仪器的设定电压跟实际加在电容两端所测的电压尽量调整,使实际于待测电容上输的出电压一致.

 

3、测量环境条件影响测量结果
贴片陶瓷电容(X7R/X5R/Y5V)系列产品被称为非温度补偿性元件,即在不同的工作温度环境下,电容量会有比较显著的变化,在不同的工作温度下,电容标称容值与实际容值之间的差异。例如,在40℃时的测试容量将比25℃时的测试容量低了接近20%。由此可以看出,在外部环境温度比较高的情况下,电容容值的测试值就会显的偏低。我们通常建议放置在20℃的环境下一段时间,使材料处于稳定的测试环境下再进行容值测试。

4、贴片陶瓷电容材料老化现象
材料老化是指电容的容值随着时间降低的现象,这再所有以铁电系材料做介电质的材料产品中均有发生,是一种自然的不可避免的现象。原因是因为内部晶体结构随温度和时间产生了变化导致了容值的下降,属于可逆现象。
当对老化的材料施加高于材料居里温度段时间后(建议进行容值恢复所使用之条件为150℃/1hour),当环境温度恢复到常温后(常温25℃下放置24小时),材料的分子结构将会回到原始的状态。材料将由此开始老化的又一个循环,贴片电容的容值将恢复到正常规格之内。

     当然也可以用以下方式验证:把测试容量偏低的电容器浸在锡炉或者过回流焊后,再进行测试,容值会恢复到正常范围之内。
客户在产品不上线前,事先进行容值恢复工作,只需要将电容放在PCB板上正常生产加工时,电容经过回流焊或者波峰焊后,就会恢复到正常的容值范围。

 5、影响高容量电容容值测量偏低的因素
(1) 测试仪器內部的阻抗之大小影响.
由于不同的测试仪器之间的內部阻抗都不同,造成仪器将总电压分压而使加在测试电容两端的实际电压变小。在实际的测试过程中,我们有必要先使用万用表等工具测试夹具两端的实际电压,以确定加在测试贴片电容两端的输出电压。
(2)不同阻抗的测试仪器的输出电压对比如下:
仪器内阻100Ω
1V * [100Ω/(100Ω+16Ω)] = 0.86V
10uF测试电容的两端电压 :
1V * [ 16Ω/(100Ω+16Ω)] = 0.14V
平均电容值读数 : 6-7μF

仪器内阻1.5Ω:
1V * [1.5Ω/(1.5Ω+16Ω)] = 0.086V
10uF测试电容两端电压 :
1V * [16Ω/(1.5Ω+16Ω)] = 0.914V
平均电容量值读数 : 9-10μF

综上所述,可以发现有效测试电压与电容容量量的关系如下:
→当AC Voltage 偏小,测量测出的电容值偏小
→当AC Voltage 偏大,测量测出的电容值偏大

 

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