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(chǔ)能和傳遞信息上，在電視、計(jì)算機(jī)、電子儀器、電工測(cè)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(guó)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(cè)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(cè)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(duì)電容器的內(nèi)控指標(biāo)的影響，只考慮儀表、溫度和頻率對(duì)其的影響。

根據(jù)國(guó)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(cè)試儀表對(duì)電容量的影響

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

（2）溫度對(duì)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(guó)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(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均電容量容量序號(hào)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(duì)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(duì)容量的影響）-0.04%（儀表對(duì)容量的影響）

-5%+0.04%（儀表對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)于具有緩慢極化的介質(zhì)，隨著外加電場(chǎng)頻率的增加，在某頻率范圍內(nèi)極化有可能跟不上電場(chǎng)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(duì)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?jī)?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(cè)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(guó)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(duì)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(duì)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(duì)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。