本發(fā)明涉及電容器的電容量測(cè)量方法，具體講涉及電容器介質(zhì)片在蒸鍍電極前進(jìn)行電容量測(cè)量方法。

背景技術(shù)：

目前,片式電容器一般采用蒸鍍或噴涂的方法制作兩個(gè)電極的面，然后再于兩個(gè)電極面上釬焊引線(xiàn)，最后再測(cè)量電容器的電容量，及其他試驗(yàn)來(lái)判定所做電容器的質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求。但從質(zhì)量控制角度看，這并不合理。因此，人們?cè)谄诫娙萜鹘橘|(zhì)壓制或拉制成片后，需對(duì)該介質(zhì)片進(jìn)行電容測(cè)量。由于此時(shí)的電容器介質(zhì)上是無(wú)電極的，它的電容量測(cè)量只能靠外加電極來(lái)完成，當(dāng)電容器介質(zhì)的介電常數(shù)不大(εr≦10)時(shí)，這樣測(cè)量的介質(zhì)片電容量數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，但當(dāng)電容器介質(zhì)材料的相對(duì)介電常數(shù)較大時(shí)，由于介質(zhì)材料兩面尚未做電極，測(cè)量時(shí)只能在兩面外貼或壓電極，這時(shí)的電極與電容器介質(zhì)片之間會(huì)存在間隙，這個(gè)間隙對(duì)電容量的測(cè)量結(jié)果將產(chǎn)生嚴(yán)重影響。所測(cè)到的電容量值會(huì)嚴(yán)重偏離真實(shí)值，易誤導(dǎo)生產(chǎn)廠(chǎng)家對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的判斷，從而給電容器生產(chǎn)帶來(lái)?yè)p失。

本發(fā)明的目的在于提供一種片式電容器元件在蒸鍍或噴涂電極前進(jìn)行電容量測(cè)量的方法，使得對(duì)片式電容器元件在蒸鍍或噴涂電極前的電容量測(cè)量結(jié)果經(jīng)校核，即得到較準(zhǔn)確的電容量值，而達(dá)到加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量控制的同時(shí)，又可使測(cè)量快捷、易實(shí)施、而且測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提出了一種片式電容器元件的電容量測(cè)量方法，其特征在于，包括步驟：a.測(cè)量帶有介質(zhì)片的電容器的電容量、電極面積和電極厚度；b.計(jì)算介質(zhì)片與電極間的間隙厚度；c.測(cè)量蒸鍍或噴涂后電極的電容量；d.根據(jù)間隙厚度校準(zhǔn)介質(zhì)片的測(cè)量結(jié)果。

步驟a包括，測(cè)量恒壓電極時(shí)，n個(gè)串聯(lián)電容器的電容量、電極面積和電極厚度。

步驟b包括，計(jì)算n個(gè)介質(zhì)片與電極間的間隙厚度均值和面積均值

步驟c包括，蒸鍍或噴涂電極的兩面，并極化涂有導(dǎo)電漿料的所述電極。

電極的表面噴涂有金剛石或石墨涂層；涂層的厚度為0.1mm-1.0mm；采用研磨方式對(duì)噴涂表面進(jìn)行粗糙度調(diào)整。

按下式計(jì)算第i個(gè)電容器介質(zhì)片的間隙厚度：

上式中，ci為第i個(gè)介質(zhì)片電容量，cni為第i個(gè)電極蒸鍍或噴涂后的電容量，si為第i個(gè)介質(zhì)片的面積，ε0為相對(duì)介電常數(shù)。

按下式計(jì)算空氣間隙電容量的均值：

按下式計(jì)算所述介質(zhì)片的電容量值：

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有如下有益效果：

1、本發(fā)明通過(guò)計(jì)算測(cè)量片式電容器介質(zhì)片的電容量和在測(cè)量中恒壓電極的氣隙厚度，來(lái)校核電容器介質(zhì)片的測(cè)量結(jié)果，使測(cè)量結(jié)果趨于準(zhǔn)確來(lái)判斷該批電容器介質(zhì)片的質(zhì)量狀況，可有效避免不合格的電容器介質(zhì)片流入到下道工序，并為不合格的電容器介質(zhì)片再處理創(chuàng)造條件；

2、本發(fā)明既節(jié)約了材料，又避免浪費(fèi)不必要的工時(shí)損失，使生產(chǎn)的效率達(dá)到最優(yōu)化。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的空氣間隙等值電路；

圖2為本發(fā)明的電容器介質(zhì)片電容量測(cè)量示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的檢測(cè)裝置作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

本發(fā)明采用一套恒定壓力的兩個(gè)電極，將待測(cè)的電容介質(zhì)片夾緊，測(cè)量n個(gè)電容器介質(zhì)片在此狀態(tài)下的電容量c1、c2…ci…cn，測(cè)量這些電容器介質(zhì)片的面積s1、s2…si…sn和厚度d1、d2…di…dn，然后將這n個(gè)電容器介質(zhì)片的電極兩面進(jìn)行蒸鍍或噴涂，然后再在此電極系統(tǒng)中再進(jìn)行電容量測(cè)量，得到產(chǎn)品真實(shí)狀態(tài)下的電容量cn1、cn2…cni…cnn，此時(shí)，可通過(guò)計(jì)算獲得在未蒸鍍或噴涂電極條件下用此套電極測(cè)量電容器介質(zhì)片的電容量時(shí)，電容器介質(zhì)片與電極之間的空氣間隙厚度，由于電極是固定結(jié)構(gòu)和恒定壓力的，因此，可以認(rèn)為在此條件下，采用該電極系統(tǒng)測(cè)量電容器介質(zhì)片的電容量時(shí)，會(huì)產(chǎn)生厚度相對(duì)固定的空氣間隙δi，這個(gè)空氣間隙的電容量為cδi，由cδi可反推出空氣間隙厚度δi，并在以后的測(cè)量中用該間隙厚度δi去校準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果，獲得比較準(zhǔn)確的尚未蒸鍍或噴涂電極時(shí)的電容器介質(zhì)片的真實(shí)電容量或真實(shí)介電常數(shù)，而對(duì)該批次產(chǎn)品質(zhì)量提前做出評(píng)估，避免因無(wú)中間質(zhì)量控制過(guò)程帶來(lái)的損失。

如圖1為存在空氣間隙時(shí)，測(cè)量的等值電路，這時(shí)有

在恒壓電極測(cè)量時(shí)，介質(zhì)片的真實(shí)電容和間隙電容為串聯(lián)關(guān)系；蒸鍍或噴涂電極的兩面后極化涂有導(dǎo)電漿料的電極。電極的表面噴涂有金剛石或石墨涂層；涂層的厚度為0.1mm-1.0mm；并采用研磨方式對(duì)噴涂表面進(jìn)行粗糙度調(diào)整。

ci為第i個(gè)電容器介質(zhì)片在恒壓電極下的測(cè)量到的電容量，cni為蒸鍍或噴涂電極后第i個(gè)電容器介質(zhì)片的真實(shí)電容量，cδi為第i個(gè)電容器介質(zhì)片測(cè)量時(shí)空氣間隙的電容量；

由于ci和cni均為所測(cè)到已知值，而有

將(2)式整理得

由(3)計(jì)算得到空氣間隙厚度值δ1、δ2......δn，可得均值

這樣就可用來(lái)估算每個(gè)電容器介質(zhì)片測(cè)量時(shí)空氣間隙的電容

則可由(6)得：

得到校核后的每片電容器元件基片的電容量值，當(dāng)計(jì)算得到的電容量值與設(shè)計(jì)值偏差不大時(shí)，則表明此批基片質(zhì)量是好的，當(dāng)所計(jì)算得到的電容量值與設(shè)計(jì)值有較大偏差，特別是小很多時(shí)，則可判定此批基片質(zhì)量存在問(wèn)題。這樣就可將此批基片加工不再流轉(zhuǎn)下道工序，而避免不必要的損失。

如圖2所示的電極1為恒壓可動(dòng)電極，電極2為底座，未上電極的電容器介質(zhì)片3置于電極1、2之間，這時(shí)會(huì)在電容器介質(zhì)片3與電級(jí)1、2之間形成氣隙(δ1、δ2)4，氣隙4可用一個(gè)氣隙等效δ＝(δ1+δ2)。這樣通過(guò)一組電容器介質(zhì)片3就可測(cè)量到c1、c2……cn的電容值，然后將這一組電容器介質(zhì)片兩面蒸鍍上電極，這時(shí)氣隙δ被消隙掉，因此，可測(cè)到這組電容器介質(zhì)片的真實(shí)電容量cn1、cn2……cnn，由電容器介質(zhì)片的厚度、面積即可計(jì)算得到氣隙厚度、氣隙的電容量，從而由(7)式得到校核后的電容器介質(zhì)片的電容量，這個(gè)電容量與設(shè)計(jì)值比較即可判定該批電容器介質(zhì)的質(zhì)量狀況。即本發(fā)明通過(guò)測(cè)量無(wú)電極的電容器介質(zhì)片的電容量即可判定電容器介質(zhì)片的質(zhì)量狀態(tài)。因此，本發(fā)明特別適用于工業(yè)化的大批量生產(chǎn)環(huán)境。特別是高介電常數(shù)的片式電容器介質(zhì)片未做電極時(shí)的電容量的測(cè)量，不采用本發(fā)明進(jìn)行空氣間隙影響的校核，測(cè)量結(jié)果往往會(huì)發(fā)生重大偏差，而易發(fā)生誤判造成損失。

例如：直徑為20mm，相對(duì)介電常數(shù)為3000，片厚2mm的圓形片介質(zhì)，假設(shè)兩電極與介質(zhì)片間隙各為1μm，則可得:

介質(zhì)片真實(shí)電容量cn1＝4.17×10³pf＝4170pf

氣隙電容量cδ1＝1390pf

實(shí)測(cè)電容量c1＝1042.5pf

可見(jiàn)，測(cè)量值c1與cn1就相差太遠(yuǎn)了，如果直接應(yīng)用則會(huì)明顯發(fā)生誤判，而采本發(fā)明使用(7)式校核可得：

可見(jiàn)校核后的電容量c'n1與介質(zhì)片真實(shí)電容量cn1一致，此時(shí)做出對(duì)介質(zhì)片的質(zhì)量判斷將是正確的。

在片式電容器介電材料成型還未制造電極時(shí)進(jìn)行的電容量測(cè)量，特別是小批量成型片材做電極前后的電容量測(cè)量，建立起在確定電極系統(tǒng)中，成型片材做電極前電容量測(cè)量中，電極與片材間的空氣厚度的關(guān)系，從而由(6)式和(7)式得到無(wú)電極條件下電容器介質(zhì)片材的電容量，而對(duì)該批材料的質(zhì)量做出評(píng)價(jià)。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。