談電容器容量的內(nèi)控指標(biāo)及其管理辦法

文/景舟舟 阜新歐亞電子有限公司 遼寧阜新 123000

談電容器容量的內(nèi)控指標(biāo)及其管理辦法

文/景舟舟 阜新歐亞電子有限公司 遼寧阜新 123000

電容器是由介質(zhì)隔開的兩塊極板（金屬極板）構(gòu)成的電子元件之一，被廣泛地應(yīng)用于儲能和傳遞信息上，在電視、計(jì)算機(jī)、電子儀器、電工測量器等等許多方面也被大量的使用。表征電容器電性能的最主要參數(shù)有電容量，在電容器的生產(chǎn)過程中，我們?nèi)绾沃贫ㄒ粋€(gè)既能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，使產(chǎn)品出廠有一個(gè)可靠的質(zhì)量特征，又能適應(yīng)生產(chǎn)的內(nèi)控指標(biāo)，下面就金屬化聚酯電容器和金屬化聚丙烯電容器的電容量在測試中其內(nèi)容指標(biāo)的制定與外界因素的關(guān)系進(jìn)行探討。

內(nèi)控指標(biāo)；電容量；允許偏差；溫度系數(shù)；頻率

一、影響電容器容量測試的主要因素

目前就下面兩個(gè)品種電容器予以說明，一種是超小型金屬化聚酯電容器---CL21X型電容器，另一種是金屬化聚丙烯電容器---CBB21型電容器。由于CL21X型電容器所使用的聚酯膜小于4.5μm,所以CL21X型電容器為低壓電容器，在這里不考慮電壓對電容器的內(nèi)控指標(biāo)的影響，只考慮儀表、溫度和頻率對其的影響。

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電容量的允許偏差為：

J：±5% K：± 10% M：±20%

（1）測試儀表對電容量的影響

在生產(chǎn)中所使用的電容測量儀器，具有測試容量損耗的功能，其測試精度為±0.02%，電容器經(jīng)過測試和檢查，其最大誤差為±0.04%

（2）溫度對電容量的影響

制定一個(gè)既能滿足質(zhì)量要求，又淘汰電容又少一個(gè)切實(shí)可行的內(nèi)控指標(biāo)，就不能不考慮在一定的范圍內(nèi)容量隨溫度變化的量值。目前我國采用的是從室溫到正極限溫度范圍，室溫

t1=20±5℃,正極限工作溫度一般取80±5℃。

以CL21X 50V 0.1μm電容為例，取10只電容做高溫和低溫實(shí)驗(yàn)；CBB21 160V 1n5電容為例做實(shí)驗(yàn)，同樣也取10只做高溫和低溫實(shí)驗(yàn)。下表為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

型號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均電容量容量序號CL21X 50V 0.1 85℃ -0.31 -0.3 -0.3-0.34-0.35 0.38 0.76 0.48 0.82 0.54 0.27 15℃ -0.86 -0.56 -0.75-0.18-0.03 0.02 0.34 0.22 0.35 0.12 -0.13 CBB21 160V 1n5 85℃ -0.4 -0.72 -0.81-0.34-0.61-1.27-0.81-1.1 -1.3-1.01 -0.84 15℃ 0.54 0.17 0.11 0.6 0.43-0.41-0.02-0.33-0.5 -0.2 0.039

以上數(shù)據(jù)是以其偏離標(biāo)稱容量的百分比為單位。

從表中我們可以看出：

CL21X 50V 0.1μm： 當(dāng) t1=15 ℃ 時(shí)C1=-0.13%

t2=85℃時(shí) C2=0.27%

有 Ac=（1/ C1）＊（C2- C1）/（t2-t1）=57.5 PPM/℃

CBB21 160V 1n5： 當(dāng)t1=15℃ 時(shí)，C1=0.039%

t2=85℃時(shí)，C2=-0.84%

有 Ac=（1/ C1）＊（C2- C1）/（t2-t1）=114.8 PPM/℃

在實(shí)際生產(chǎn)中我們希望Ac越小越好，我們稱Ac較小的電容器具有較好的溫度特性一。由于CL21X具有正的溫度系數(shù)，我們只考慮溫度對正差的影響。

CL21X：△C= C2- C1=0.271-（-0.13） =0.401%

其內(nèi)控指標(biāo)：

J：+5%-△C（溫度對容量的影響）-0.04%（儀表對容量的影響）

-5%+0.04%（儀表對容量的影響）

J內(nèi)控指標(biāo)為-4.96%---+4.595% 取其整數(shù)

-4.9%--+4.5%

同理：

K：-9.9--+9.5%

M：-19.9--+19.5%

由于聚丙烯具有負(fù)的溫度系數(shù)，所以只考慮溫度對真差的影響。

CBB21 △C= C2- C1=-0.879%

與CL21X 的計(jì)算方法相同，CBB21的內(nèi)控指標(biāo)為：

CBB21 J：-4%--4.9%

K：-9%--9.9%

M：-19%--19.9%

二、頻率對電容器容量的影響

電容器的電容量隨頻率變化主要有兩方面的因素。對于具有緩慢極化的介質(zhì)，隨著外加電場頻率的增加，在某頻率范圍內(nèi)極化有可能跟不上電場的變化，這時(shí)ε就緩慢下降，相應(yīng)的電容器的電容量也下降，這是普通電容器的一般規(guī)律。

當(dāng)頻率增加時(shí)，聚酯和聚丙烯電容器的容量下降，所以CL21X 、CBB21電容用于高頻時(shí)，其容量的內(nèi)控指標(biāo)的真差應(yīng)回嚴(yán)。因?yàn)槲覀兩a(chǎn)的CL21X 、CBB21一般應(yīng)用在較低的頻率電路中，所以對高頻電容器的內(nèi)控指標(biāo)不作量值上的分析。在考慮儀表、溫度時(shí)電容器容量內(nèi)控指標(biāo)影響時(shí)，所制定的內(nèi)控指標(biāo)應(yīng)規(guī)定其測試和檢驗(yàn)在1KHZ條件下進(jìn)行。

三、在生產(chǎn)中如何保證產(chǎn)品內(nèi)控指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

產(chǎn)品的內(nèi)控指標(biāo)不但要滿足國家標(biāo)準(zhǔn)，適應(yīng)用戶的質(zhì)量要求，同樣也需一定的管理手段來達(dá)到其目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，加強(qiáng)質(zhì)量管理，開展過程控制，具體管理辦法如下：

（1）管理內(nèi)容

在崗位制定了作業(yè)指導(dǎo)書，操作者應(yīng)嚴(yán)格按照指導(dǎo)書的要求進(jìn)行操作，保證過程控制的質(zhì)量要求。

（2）控制要求

控制要求分一般過程控制和關(guān)鍵過程控制，關(guān)鍵過程控制是對內(nèi)控指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)起到重要的保證。所以我們關(guān)鍵過程提出如下的控制要求：

A、技術(shù)部應(yīng)按影響產(chǎn)品質(zhì)量的程度確定關(guān)鍵工序，由質(zhì)量部行使檢查職能，使其處于受控狀態(tài)。

B、對產(chǎn)品主要參數(shù)和過程實(shí)行監(jiān)控。如卷繞工序其容量嚴(yán)格控制在-3%～+3%之間，出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)，由技術(shù)部負(fù)責(zé)查找原因并及時(shí)處理，保證過程質(zhì)量。

C、認(rèn)真填寫質(zhì)量監(jiān)控記錄，并將記錄下的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析，必要時(shí)提供給技術(shù)部作修改工藝的依據(jù)。

D、質(zhì)量部應(yīng)將關(guān)鍵過程質(zhì)量列為監(jiān)查的重點(diǎn)，確保其受控的有效性，當(dāng)工藝失控時(shí)應(yīng)停止生產(chǎn)，組織有關(guān)人員進(jìn)行調(diào)查，找出原因加以糾正，保證關(guān)鍵過程處于受控狀態(tài)。

E、使用有關(guān)控制圖或計(jì)算等工具，對寂控制因素進(jìn)行控制。

F、形成文件和記錄，卷繞抽查記錄，浸漆外觀統(tǒng)計(jì)分析表、工段記錄等。