Способ отбраковки конденсаторов с оксидным диэлектриком

(51) М. Кл Заявлено 02.01.80 (21) 2863893/18-2 О 6 9/О с присоединением заявки ударетеевве кемитетСССРлелем кзееретенкйи еткрмтий Приоритет(54) СПОСОБ ОТБРАКОВКИ КОНДЕНСАТОРОВ С ОКСИДНБ)М ДИЭЛЕКТРИКОМ ие време- браковки. ние относится к электрон- может быть использовано в онденсаторов с оксидным диИзобретеной технике ипроизводстве кэлектриком.Известен способ отбраковки конденсаторов с оксидным диэлектриком. Конденсаторы разбраковывают по величине отклонения от среднего значения измеряемого тока при подаче на конденсатор синусоидального напряжения инфразвуковых частот 1,Недостатком известного способа является низкая достоверность. эким по технической сущпособ отбраковки конденсам диэлектриком, включаюна исследуемый конденсанапряжения инфразвукоерение тангенса угла (1 6) потерь и отбраковки иснсаторов по значению тан) диэлектрических потерь 2известного способа отбраольшая продолжительность достаточная достоверность Наиболее бли ности является с торов с оксидны щий воздействие тор переменного вой частоты, изм диэлектрических следуемых конде генса угла (1 д 6 Недостатком ковки является б испытаний и не результатов.Цель изобретения - уменьши и повышение достоверности Цель достигается тем, что согласно способу отбраковки конденсаторов с оксидным диэлектриком, включающему воздействие на исследуемый конденсатор переменного напряжения инфразвуковой частоты, измерение тангенса угла диэлектрических потерь и осуществления отбраковки. исследуемых .1 о конденсаторов по значению тангенса угла:диэлектрических потерь, в него введены операции воздействия на исследуемый конденсатор постоянного напряжения и измерения тангенса угла диэлектрических потерь при постоянном напряжении, причем операцию воздействия на исследуемый конденсатор постоянным напряжением осуществляют после измерения тангенса угла диэлектрических потерь при переменном напряжении, а измерение тангенса угла диэлектрических 2 о потерь при постоянном напряжении осуществляют после воздействия на исследуемый конденсатор переменного напряжения, инфразвуковую частоту которого выбирают постоянной.930406На чертеже представлены области измерения тока утечки надежных (1) и потенциально ненадежных (2) конденсаторовпри испытании на надежность.Принципиальное отличие предлагаемогоспособа отбраковки потенциально ненадежных конденсаторов от известного заключается в том, что оценка качества изделия проводится не по характеру зависимости 1 д 6и емкости от частоты, а по изменению величины 1 д 6 при изменении сначала толькона одной фиксированной частоте, а затемизмерении на этой же частоте, но при приложении постоянного смещения: у надежных конденсаторов величина 1 д 6 практически не изменяется, а у ненадежных - аномально (в десять и более раз) падает. Кроме того, в известном способе для выявленияаномалии в характере частотных зависимостей электрических характеров необходимавысокая температура, а в предлагаемомввиду высокой его чувствительности необходимость нагрева изделия отпадает,Таким образом, с 0 гласно предлагаемому способу для оценки надежности конденсатора с оксидным диэлектриком, необходимо провести всего два измерения тангенса угла диэлектрических потерь, Это возможно благодаря тому, что одно из измерений проводится при одновременном приложении к конденсатору и напряжения инфразвуковой частоты и напряжения постоянного смещения, что позволяет впервые выявить характерную только для потенциальноненадежных конденсаторов способность:резкое снижение потерь в этих условиях.Природу обнаруженной аномалии удается раскрыть, учитывая реальную картинустарения оксидного диэлектрика, - ростполевых кристаллов от границы разделаМе - Ме 05 (Ме:Та,МЬ и др.). Одним изфакторов, стимулирующих кристаллизацию,является наличие в окисле низковалентныхкатионов металла. Последнее приводит кобразованию вблизи границы Ме - Ме 05высокопроводящего по сравнению с основным окислом слоя. При подаче постоянногосмешения (+ на металл) в двухслойномдиэлектрике потенциально ненадежных конденсаторов происходит некомплексируемаяэкстракция электронев в металл, что приводит к росту сопротивления и соответственно уменьшению 1 дЬ. Используемая в предлагаеммом способе частота - любая в диапазоне инфразвуковых, преимущественно 10- 10 Гц, а напряжение смещения - преимущественно 0,1 - 0,5 величины номинального напряжения конденсатора.Пример. Производится разбраковка 20 шт, танталовых конденсаторов типа К 52 - 1 номинала 100 в на 1,5 мкф. По величине электрических характеристик (тока утечки, 1 д 6 и емкости) эти конденсаторы 30 35 40 45 50 55 при стандартных измерениях не отличаются друг от друга.Изменяется 1 д 6 на частоте 0,7 Гц, а затем на этой же частоте с приложением 20 В постоянного смещения. Измерения проводятся при комнатной температуре. Величины 1 д, измеренные только на 0,7 Гц, у всех конденсаторов 3 - 6 10 2,При измерении на 0,7 Гц с приложением 20 В постоянного смещения у 15 образцов 1 дб практически не изменяется (2 - 410 ) а у 5 образцов резко уменьшается (910 4 в 310 з), У этих же образцов наблюдается и аномальный характер дисперсии 1 дб и емкости, измеренных в диапазоне 10 - 10 Гц при + 85 С (как в известном). Но для разбраковки всех 20 шт. конденсаторов и выявления ненадежных изделий известным способом требуется около 9 ч, а предлагаемым - менее 1 ч.Все конденсаторы испытаны на надежность в течение 1500 ч при +70 С и номинальном напряжении,На чертеже показаны области изменения тока утечки надежных (1) и потенциально ненадежных (2) конденсаторов. Видно, что для конденсаторов, обнаруживающих аномальное уменьшение 1 д 6 при приложении постоянного смешения, наряду с переменным, в области инфразвуковых частот характерно увеличение тока утечки в процессе испытания,Формула изобретенияСпособ отбраковки конденсаторов с оксидным диэлектриком, включающий воздействие на исследуемый конденсатор переменного напряжения инфразвуковой частоты, измерение тангенса угла диэлектрических потерь и осуществление отбраковки исследуемых конденсаторов по значению тангенса угла диэлектрических потерь, отличаюи 4 ийся тем, что, с целью уменьшения времени и повышения достоверности отбраковки в него введены операции воздействия на исследуемый конденсатор постоянного напряжения и измерения тангенса угла диэлектрических потерь при постоянном напряжении, причем операцию воздействия на исследуемый конденсатор постоянным напряжением осуществляют после измерения тангенса угла диэлектрических потерь при переменном напряжении, а измерение тангенса угла диэлектрических потерь при постоянном напряжении осуществляют после воздействия на исследуемый конденсатор переменного напряжения, инфразвуковую частоту которого выбирают постоянной.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии47-46660,кл. Н 01 6 9/04, 13.12,72.2, Авторское свидетельство СССР762044, кл, Н 01 б 9/04, 1979 (протототип)., г. Ужгоро Редактор А. КозоЗаказ 3334/70 ВНИИПИ Госудпо делам н113035, Москва, Ж илиал ППП Патен омитетаоткры кая на д, ул,овКорректор Г. ОПодписноеСССРийд. 4/5роектная, 4