[发明专利]用于多层陶瓷电容器测试的多点、多参数数据采集

说明书

技术领域

本发明涉及多层陶瓷电容器测试期间的数据采集，且具体来说，涉及多层陶瓷电容 器测试期间的多点、多参数数据采集。

背景技术

多层陶瓷电容器制造商使用测试系统以在将产品出售给客户之前确定大量产品的 质量。测试系统执行若干测试，其提供关于电容、耗散因数和绝缘电阻的数据。所述数 据接着可用于根据容限将部件分类，且找出存在缺陷的那些部件。

按序列执行测试。所述序列将依据个别制造商的要求而变化。举例来说，可使用以 下序列。参看图1和图2，部件可首先在使用电容计的一个台处经受电容和耗散因数的 测量。参看图1，说明正被测试电容器上的电压对时间的理论曲线图，其中在t₀处，部 件处于零伏特。在t₁处，部件开始充电。在t₂处，部件已达到编程值。在t₃处，所有测 量均完成，且部件可开始放电。在t₄处，将部件放电到零伏特。现在参看图2，说明穿 过正被测试的电容器的电流对时间的理论曲线图，其中在t₀处，部件处于零伏特，且因 此没有电流流过部件。在t₁处，部件开始充电。使用恒定电流源将部件充电。在t₂处， 部件被充电到不再接受电流。此图表假定理想的电容器且忽略例如泄漏电流和介电吸收 等寄生现象。在t₃处，部件开始放电，因此电流在反方向上流动，直到部件在t₄处达到 零伏特。部件可接着移动到另一台，其中可通过可编程电压和电流源将部件充电到编程 电压。可接着将部件保持在编程电压并持续某一段时期，称作“浸泡时间(soak time)”。 此段时期后，可通过高电阻计执行绝缘电阻测量。此测量返回以电流或电阻为单位的单 一值。所测量的电流是当施加电压V时穿过电容器的泄漏电流，且通过V除以泄漏电 流而计算出电阻R，其中V为输入参数。现在参看图3，说明穿过正被测试的电容器的 泄漏电流对时间的理论曲线图。在t₀处，部件处于零伏特，因此不可能有任何电流流动。 在t₁处，部件开始充电。泄漏电流值通常在微微安培到微安培的范围中，因此，此测量 必定非常灵敏。因此，在充电周期期间，电流(毫安培)大于测量范围，因此输出达到 最大值。在t₂处，继续向被测试的电容器施加电压。因为电介质变得越来越极化，所以 泄漏电流将开始减小。这部分归因于被称为介电吸收的效应，且所述效应的量值将根据 不同的电介质而变化。如果时间轴延长到若干分钟或小时，则此曲线将继续呈指数方式 减小，直到其达到标称值。在t₂与t₃之间的某点处，执行绝缘电阻或泄漏电流测量。这 取得泄漏电流在那个时间处的快照。一旦在t₃处完成该测试，就将部件放电。再次，高 放电电流将致使所感知的泄漏在另一方向上处于最大。在t₄处，部件返回到零伏特。一 旦完成此测量，就可将部件放电，且准备基于收集到的值进行分类或准备重复测试。

随着陶瓷电容器变得更小且电容变得更高，介电和寄生元件的效应变得更加显著且 更加复杂。理想上，将观察电容器的电特性并持续较长时期，以使寄生现象的效应最小 化。然而，从制造角度来看这是不可行的，因为测试数百万装置将花费非常长的时间。 因此，业界仅依赖于对此时间的短暂快照以确定部件的状态。保证数据的准确度和可靠 性是关键的，因为其直接影响客户的产量和所交付产品的质量。