一种片式电容器元件的电容量测量方法技术

本发明专利技术提供了一种片式电容器元件的电容量测量方法，包括步骤：A.测量带有介质片的电容器的电容量、电极面积和电极厚度；B.计算介质片与电极间的间隙厚度；C.测量蒸镀或喷涂后电极的电容量；D.根据间隙厚度校准介质片的测量结果。本发明专利技术既节约了材料，又避免浪费不必要的工时损失，使生产的效率达到最优化。

Method for measuring capacitance of chip capacitor element

The invention provides a capacitance measurement method, a chip capacitor element comprises the following steps: capacitance, capacitors A. measurement with a dielectric sheet electrode area and electrode thickness; B. film thickness and calculate the gap between electrodes medium; capacitance electrode measurement of C. evaporation or after spraying D. according to the measurement results; calibration of dielectric sheet thickness. The invention saves materials and avoids unnecessary waste of working hours, thus optimizing the production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种片式电容器元件的电容量测量方法
本专利技术涉及电容器的电容量测量方法，具体讲涉及电容器介质片在蒸镀电极前进行电容量测量方法。
技术介绍
目前,片式电容器一般采用蒸镀或喷涂的方法制作两个电极的面，然后再于两个电极面上钎焊引线，最后再测量电容器的电容量，及其他试验来判定所做电容器的质量是否符合设计要求。但从质量控制角度看，这并不合理。因此，人们在片式电容器介质压制或拉制成片后，需对该介质片进行电容测量。由于此时的电容器介质上是无电极的，它的电容量测量只能靠外加电极来完成，当电容器介质的介电常数不大(εr≦10)时，这样测量的介质片电容量数据比较准确，但当电容器介质材料的相对介电常数较大时，由于介质材料两面尚未做电极，测量时只能在两面外贴或压电极，这时的电极与电容器介质片之间会存在间隙，这个间隙对电容量的测量结果将产生严重影响。所测到的电容量值会严重偏离真实值，易误导生产厂家对产品质量的判断，从而给电容器生产带来损失。本专利技术的目的在于提供一种片式电容器元件在蒸镀或喷涂电极前进行电容量测量的方法，使得对片式电容器元件在蒸镀或喷涂电极前的电容量测量结果经校核，即得到较准确的电容量值，而达到加强产品质量控制的同时，又可使测量快捷、易实施、而且测量结果准确可靠。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提出了一种片式电容器元件的电容量测量方法，其特征在于，包括步骤：A.测量带有介质片的电容器的电容量、电极面积和电极厚度；B.计算介质片与电极间的间隙厚度；C.测量蒸镀或喷涂后电极的电容量；D.根据间隙厚度校准介质片的测量结果。步骤A包括，测量恒压电极时，n个串联电容器的电容量、电极面积和电极厚度。步骤B包括，计算n个介质片与电极间的间隙厚度均值和面积均值步骤C包括，蒸镀或喷涂电极的两面，并极化涂有导电浆料的所述电极。电极的表面喷涂有金刚石或石墨涂层；涂层的厚度为0.1mm-1.0mm；采用研磨方式对喷涂表面进行粗糙度调整。按下式计算第i个电容器介质片的间隙厚度：上式中，Ci为第i个介质片电容量，CNi为第i个电极蒸镀或喷涂后的电容量，Si为第i个介质片的面积，ε0为相对介电常数。按下式计算空气间隙电容量的均值：按下式计算所述介质片的电容量值：与最接近的现有技术比，本专利技术提供的技术方案具有如下有益效果：1、本专利技术通过计算测量片式电容器介质片的电容量和在测量中恒压电极的气隙厚度，来校核电容器介质片的测量结果，使测量结果趋于准确来判断该批电容器介质片的质量状况，可有效避免不合格的电容器介质片流入到下道工序，并为不合格的电容器介质片再处理创造条件；2、本专利技术既节约了材料，又避免浪费不必要的工时损失，使生产的效率达到最优化。附图说明图1为本专利技术的空气间隙等值电路；图2为本专利技术的电容器介质片电容量测量示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的检测装置作进一步详细的描述。本专利技术采用一套恒定压力的两个电极，将待测的电容介质片夹紧，测量n个电容器介质片在此状态下的电容量C1、C2…Ci…Cn，测量这些电容器介质片的面积S1、S2…Si…Sn和厚度d1、d2…di…dn，然后将这n个电容器介质片的电极两面进行蒸镀或喷涂，然后再在此电极系统中再进行电容量测量，得到产品真实状态下的电容量CN1、CN2…CNi…CNn，此时，可通过计算获得在未蒸镀或喷涂电极条件下用此套电极测量电容器介质片的电容量时，电容器介质片与电极之间的空气间隙厚度，由于电极是固定结构和恒定压力的，因此，可以认为在此条件下，采用该电极系统测量电容器介质片的电容量时，会产生厚度相对固定的空气间隙δi，这个空气间隙的电容量为Cδi，由Cδi可反推出空气间隙厚度δi，并在以后的测量中用该间隙厚度δi去校准测量结果，获得比较准确的尚未蒸镀或喷涂电极时的电容器介质片的真实电容量或真实介电常数，而对该批次产品质量提前做出评估，避免因无中间质量控制过程带来的损失。如图1为存在空气间隙时，测量的等值电路，这时有在恒压电极测量时，介质片的真实电容和间隙电容为串联关系；蒸镀或喷涂电极的两面后极化涂有导电浆料的电极。电极的表面喷涂有金刚石或石墨涂层；涂层的厚度为0.1mm-1.0mm；并采用研磨方式对喷涂表面进行粗糙度调整。Ci为第i个电容器介质片在恒压电极下的测量到的电容量，CNi为蒸镀或喷涂电极后第i个电容器介质片的真实电容量，Cδi为第i个电容器介质片测量时空气间隙的电容量；由于Ci和CNi均为所测到已知值，而有将(2)式整理得由(3)计算得到空气间隙厚度值δ1、δ2......δn，可得均值这样就可用来估算每个电容器介质片测量时空气间隙的电容则可由(6)得：得到校核后的每片电容器元件基片的电容量值，当计算得到的电容量值与设计值偏差不大时，则表明此批基片质量是好的，当所计算得到的电容量值与设计值有较大偏差，特别是小很多时，则可判定此批基片质量存在问题。这样就可将此批基片加工不再流转下道工序，而避免不必要的损失。如图2所示的电极1为恒压可动电极，电极2为底座，未上电极的电容器介质片3置于电极1、2之间，这时会在电容器介质片3与电级1、2之间形成气隙(δ1、δ2)4，气隙4可用一个气隙等效δ＝(δ1+δ2)。这样通过一组电容器介质片3就可测量到C1、C2……Cn的电容值，然后将这一组电容器介质片两面蒸镀上电极，这时气隙δ被消隙掉，因此，可测到这组电容器介质片的真实电容量CN1、CN2……CNn，由电容器介质片的厚度、面积即可计算得到气隙厚度、气隙的电容量，从而由(7)式得到校核后的电容器介质片的电容量，这个电容量与设计值比较即可判定该批电容器介质的质量状况。即本专利技术通过测量无电极的电容器介质片的电容量即可判定电容器介质片的质量状态。因此，本专利技术特别适用于工业化的大批量生产环境。特别是高介电常数的片式电容器介质片未做电极时的电容量的测量，不采用本专利技术进行空气间隙影响的校核，测量结果往往会发生重大偏差，而易发生误判造成损失。例如：直径为20mm，相对介电常数为3000，片厚2mm的圆形片介质，假设两电极与介质片间隙各为1μm，则可得:介质片真实电容量CN1＝4.17×103pF＝4170pF气隙电容量Cδ1＝1390pF实测电容量C1＝1042.5pF可见，测量值C1与CN1就相差太远了，如果直接应用则会明显发生误判，而采本专利技术使用(7)式校核可得：可见校核后的电容量C'N1与介质片真实电容量CN1一致，此时做出对介质片的质量判断将是正确的。在片式电容器介电材料成型还未制造电极时进行的电容量测量，特别是小批量成型片材做电极前后的电容量测量，建立起在确定电极系统中，成型片材做电极前电容量测量中，电极与片材间的空气厚度的关系，从而由(6)式和(7)式得到无电极条件下电容器介质片材的电容量，而对该批材料的质量做出评价。最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本专利技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本专利技术的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本专利技术精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种片式电容器元件的电容量测量方法，其特征在于，包括步骤：A.测量带有介质片的电容器的电容量、电极面积和电极厚度；B.计算所述介质片与所述电极间的间隙厚度；C.测量蒸镀或喷涂后所述电极的电容量；D.根据所述间隙厚度校准所述介质片的测量结果。

【技术特征摘要】
1.一种片式电容器元件的电容量测量方法，其特征在于，包括步骤：A.测量带有介质片的电容器的电容量、电极面积和电极厚度；B.计算所述介质片与所述电极间的间隙厚度；C.测量蒸镀或喷涂后所述电极的电容量；D.根据所述间隙厚度校准所述介质片的测量结果。2.根据权利要求1所述的电容量测量方法,其特征在于，所述步骤A包括，测量恒压电极时，n个串联电容器的电容量、电极面积和电极厚度。3.根据权利要求1所述的电容量测量方法,其特征在于，所述步骤B包括，计算n个所述介质片与电极间的间隙厚度均值和面积均值4.根据权利要求2所述的电容量测量方法,其特征在于，所述步骤C包括，蒸镀或喷涂所述电极的两面，并极化涂有导电浆料的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪学锋，林浩，姜胜宝，黄林，国江，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11