积层陶瓷电容器MLCC静电容量测定的注意事项

Colbie

积层陶瓷电容器MLCC静电容量测定的注意事项

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+ ]' h3 d; s+ ^3 H6 ^* D% G静电容量测定的注意事项
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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？

来解决问题吧！！

※点击可移动至各个项目。

	温度补偿型（低容量）MLCC在静电容量测定时、 测定值比公称值或大、或小。		- v% P: L. t7 q. C. g
	高介电常数型（大容量）MLCC在の静电容量测定时、 7 f1 }, }  Z$ y. u, c7 K测定值比公称值小。

※关于静电容量的测定条件、请确认详细的规格表。

※关于静电容量全般的测定、请参考资料『电容器的基础 【第7讲】 陶瓷电容器的静电容量测量法』

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温度补偿型（低容量）测定的注意事项

温度补偿型（低容量）MLCC在静电容量测定时、 测定值比公称值或大、或小。	6 F. g: J- ?- y8 l% k; k5 j

按以下顺序进行说明。

1)测定治具的“O”补正是？

2)OPEN补正时的端子间距离和静电容量测定值

3)静电容量测定值的变化理由

4)测定时的注意事项

9 |4 g! z; N6 G, l/ P) f* E5 w1)测定治具的“O”补正是？

①如下图MLCC在测定时、会发生

・测定线上串联电阻以及电感
( u# D8 L. @' Z4 e7 ^2 Q7 X・MLCC夹住时测定端子间的浮游容量

+ c$ ^% U" r9 S造成不能准确的测定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。

2 K. [( D- z& @: g1 Y) U5 d

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

8 L' t4 W; W2 l) j# H

③在OPEN补正、SHORT补正后、MLCC测定精度可以得到确保。

2)OPEN补正时的端子间距离和静电容量测定值
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。
% \0 p. _* N1 [6 D

■测定条件
' n5 @* }( V( c; r5 V& G4 N型号 ：GRM0334C1H1R0B
! l/ e/ k8 ~% m( n6 q7 B測定器 ：HP4278A
7 N) Q3 Q$ G( R* s/ a測定治具：HP TEST FIXTURE16034E(挟み込み型)
2 }  E! e! H: P. S条件 ：1±0.1MHz/1±0.2Vrms

4 I" f! E3 F) N! o! c. Z3)静电容量测定值的变化理由

■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？

		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。 " w9 r0 s' [3 v7 J8 I2 G9 W+ m金属和金属间的距离越短端子间静电容量越大

& G" l& M0 [1 P) c+ I! h

■OPEN补正端子间距离和静电容量测定结果

& v6 t+ b" E0 W# M- x) g

+ r" }& q4 t0 A) }( N

4)测定时的注意事项

＜OPEN补正时的重点＞OPEN补正端子间距离和静电容量测定结果

OPEN补正时的端子间距离、请和瓷片的L寸法一致。

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。
Ｃ＝ε・Ｓ／ｄ ・・・・・ 式① ｄ变大的原因 6 p; \3 k/ o$ s3 j) H C ：浮游容量(静电容量） ε：诱电率 - U2 x' M6 g4 |5 U9 E( }+ LS ：电极面积 d ：端子间距离(电极间距离)

5 ~$ _# O7 V3 b" z& uOPEN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。
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7 O6 E  u. Y" p! M2 BOPEN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。
0 _! |6 @' s/ G- W  M
相反，端子间距离比MLCC L寸法大时、补正后的测定结果变大。
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。

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。
& ~$ U7 G; a. l! n
) w( D$ B* g. g! e0 M: W# U
& }$ I, ~. E" }; H5 h( h5 t& D
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. ^9 k/ i$ V: e+ {% c; F* N

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高介电常数型（大容量）测定的注意事项
9 l& y9 F; {- c* O7 t2 u

高介电常数型（大容量）MLCC在の静电容量测定时、 1 R7 j) t% d% |9 U. {- u- G测定值比公称值小。		3 y9 t$ h9 f5 J

按以下顺序进行说明。

1)大容量MLCC的测定事例

2)静电容量测定值低下的理由

3)测定时的注意事项

1)大容量MLCC的测定事例
& W2 D1 M4 ]& c* @$ s: \

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。

■测定条件

型号：GRM188R60J106K/ GRM188B11H103K

& [" J# j* j$ A6 i6 H; _. w4 L, M

测定器 ：Agilent E4980A

) X; ]; g: ^" K1 W

测定治具：Agilent TEST FIXTURE16334(镊子型)

- C& x! k) c- ^" k: f/ E0 V

条件 ： GRM188R60J106K；1±0.1KHz/0.5±0.1Vrms

0 u0 ~( X) J- R3 L/ J

　　　  GRM188B11H103K；1±0.1KHz/1.0±0.2Vrms

( C+ b7 C' y" V! f3 `1 W

⇒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

( T4 i4 {. X* T! `9 V4 t( r

■静電容量測定結果



2 u+ ]( Y: c) k2)静电容量测定值低下的理由

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

' C' m$ ^8 g3 _$ V6 v6 z

■測定条件：1±0.1KHz/0.5±0.1Vrms

■測定条件：1±0.1KHz/1.0±0.2Vrms

  F" v. Q0 C% K! r+ }' z2 i

■静电容量变大时、为何测定电压Vc变小？？
静电容量C、以 , b4 U. D- A) k; O" f- u( F
来表示。 : k/ R2 x3 m9 Q) ? 静电容量C变大的话 Zc会变小。 5 ]7 V6 y! c& P3 q4 H8 U% T$ u( w在测定电路中、测定电压Vc以
来表示。 * {/ f0 ]6 a+ ]5 Q所以、Zｃ变小的话测定电压Vc也变小。 : L7 z5 l! W9 @( b: B
■测定电压Vc变小时、为何静电容量的测定结果变小？
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。 测定条件20℃、1KHz时的MLCC的AC电压特性如右图所示。 ; d7 X: {# r( z( t- I8 R" ^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。

+ k, N. T9 ^/ @5 |, l4 I

3)测定时的注意事项
2 ?/ y6 J& {; z+ v$ ]! q

■静电容量低时、准备好万用表对测定电压进行测量。

如果、测定电压比规定的测定电压小的话、

4 v2 j8 p7 N2 \' M* h

①设定ALC  ON

" s: c& ~8 x$ L

②使用能发生规定电压的测定器

6 o8 r. e/ i8 A) K* ^& }

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。

关于高诱电系积层陶瓷电容的老化
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0 f8 |/ B! ~7 |% N6 _5 T" v/ M0 i/ U

高诱电系陶瓷电容器，主要构成成分为钛酸钡（BaTiO3）。本系列电容器具有静电容量随着时间的推移而变小的现象。这个现象就叫作静电容量的老化特性。

BaTiO3系是下图1所示的钙钛框形结构，在居里点以上温度时，就是这样的立方形。

图1：BaTiO3 系电容器的结晶构造 $ W7 ]" j# \' S. M	图2：随温度结晶构造及介电率的变化(BaTiO3系)

1 b* j" l4 s4 J/ ?' E7 B

BaTiO3系陶瓷电容器加热到居里点以上时，结晶构造由正方晶系转变成立方晶系。
' g4 d0 N* k7 L; W8 K" c0 l冷却到居里点温度以下时，结晶构造由立方晶系转变成正方晶系。（图2）

  总之，结晶对的微细构造加热到居里点以上温度时，就能恢复到最初状态，老化也就再次开始。

由于老化减少的静电容量，在贵公司安装工程的加热过程可以恢复。

[补充资料]

高诱电系的积层陶瓷电容器的静电容量，以经过125℃以上的热处理24小时后的值作为基准，与时间成对数关系直线性下降。请参考如下本公司制品静电容量老化特性的代表例子。

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补充资料/ GRM188B11H103K测定比较

) U2 s' J7 j6 T- V/ q5 T$ g: r0 z! n

: A/ ^$ S; O0 [! J; K

kinidrily

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