电容测试流程详解

电容测试流程详解

引用

CSDN

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https://blog.csdn.net/cgk123/article/details/143997784

电容是电子设备中常见的元器件，其质量直接影响到整个电路的稳定性和可靠性。为了确保电容的性能符合设计要求，需要进行一系列严格的测试。本文将详细介绍电容的测试流程，包括外观检测、尺寸测量、端子强度测试、可焊接性测试、模拟过波峰/回流焊测试、容值精度测试、DF测试、纹波电流测试、耐压/击穿电压测试和绝缘电阻测试。

一、外观检测

1. 目的：检验电容样品外观是否与规格书一致，制程工艺是否良好，确保部品的品质。
2. 仪器：放大镜
3. 测试说明：

• 样品上丝印与规格书中相符，丝印信息（片状陶瓷电容除外）：
• 标称容值；
• 标称容值精度；
• 详细规范号和品种标记；
  注意：电容器上应清晰地标出 a)、b)，并尽可能标出其余认为必要的项目。电容器上的标志内容应避免任何重复。电容器包装上应清楚地标出所列项目的全部内容。任何附加标志不应引起混淆。
• 检验外观，主要包含以下几点，必要时使用放大镜进行检查：
• 电容器本体的油漆包封饱满,有光泽,不允许有气泡、针孔、脱落、露膜、起纹等现象；
• 标志内容正确、完整、清晰，用沾水的棉球擦三次仍清晰完整；
• 引脚无氧化、无锈迹、无污物、无变形、无折断；
• 测试完，拍摄AB料正反面比对照片，并附到测试报告中。

二、尺寸测量

1. 目的：测量的电容尺寸是否与规格书相符。要求样本量至少3pcs。
2. 仪器：游标卡尺
3. 测试说明：

• 依照规格书尺寸图，测量样品的长、宽、高等关键尺寸，并记录数值。
• 测试数值要符合规格书的标准。

三、端子强度测试

1. 目的：测试电容的引出端强度，是否符合要求。要求样本量至少3pcs。
2. 仪器：推拉力计
3. 测试说明：

• 贴片电容器：将电容器焊接在尺寸对应的废PCB板焊盘上，用推拉力计与PCB方向推角度小于30°，与焊盘方向垂直，推力不小于1kg（0603以下），0603以上不小于1.5kg，具体如图所示：
• 插件电容器：将电容引脚的一半按相反的方向连续弯曲两次(共四次)，引脚无断裂、引脚和本体无松动或脱落。

四、可焊接性测试

1. 目的：端面上锡程度是否符合要求。要求样本量至少3pcs。
2. 仪器：锡槽
3. 测试说明：

• 锡槽条件：260±5℃。
• 使用镊子夹取插件电容，将管脚浸泡入锡槽内10s±0.5s时长后取出。
• 判断条件：焊料润湿引出端并能自由流动说明包锡良好，上锡面积95%以上。
  

五、模拟过波峰/回流焊测试

1. 目的：评估电容是否能承受炉温变化及高温要求，是否符合生产需求。要求样本量至少15pcs。
2. 仪器：回流炉、波峰焊机
3. 测试说明：

• 按照以下炉温曲线的温区及温度要求，调节回流炉温度，待温度稳定后，将样品放置在PCB板上，过炉两次，两次间隔时间10min（或根据器件温度来实际调整，PCB板及样品温度恢复即可）
• 判断依据：外观无开裂、鼓包、焦黑、氧化等异常情况，冷却后测量容值和D值，符合规格要求。并记录测试数据。

六、容值精度测试

1. 目的：25 ℃±2℃环境下，测量电容的容值，是否符合容值精度要求。要求样本量至少15pcs。
2. 仪器：LCR测试仪
3. 测试说明：

• 测试温度：25 ℃±2℃
• 测试频率和电压：
• CG： CR≤1000pF 1MHz±10% 0.5V～5V(有效值) ；CR＞1000pF 1kHz±10% 1V±0.2V(有效值)
• 2X1、X5R、2F4： CR≤10μF 1kHz±10% 1V±0.2V(有效值) ；CR＞10μF 120Hz±10% 0.5V±0.2V(有效值)
• 判断依据：电容量在允许偏差范围内。
  注意：在测量电容量时，由于普通低档的测量仪器存在仪器内阻分压作用，致使施加在电容器两端的测试电压不能满足测试条件，从而造成测量容值下偏的情况。应选用带有自动电平控制(ALC)功能的测量仪器。

七、DF测试（损耗角正切）

1. 目的：测试电容器损耗角正切值是否符合规格。要求样本量至少15pcs。
2. 仪器：LCR测试仪
3. 测试说明：

• 测试条件同“容值精度测试”条件，将LCR的D值调出来，测试电容值的同时读出DF值。
• 判断条件：符合规格DF要求。（DF越小越好）
  测试图片

八、纹波电流测试

1. 目的：确定在电路实际应用中纹波电流是否符合要求，不超出额定纹波值。并排除ESR与A料偏大时是否导致电路震荡问题。
2. 仪器：示波器、电流探头
3. 测试说明：

• 使用示波器，选择相应的测试通道，探头设置为电流档，选择直流测量，带宽设置为20MHz，示波器需要现实均方根值，最大值，峰峰值和频率四个测量项目。
• 纹波电流测试前需要对电流探头进行消磁校准，如下图所示：
• 将电流探头夹持待测电解电容正极PIN脚，并且注意探头所标方向与电容电流方向一致，如下图：
• 依据待测电源板负载条件对电源板输出端进行带载调试，可以用电子负载进行带载。
• 电容纹波电流测试，测试时将每隔幅值调整到适当的格度，将每格的时间调整到适当的格度（示波器屏幕上至少能现实三个完整周期的波形），调整触发使波形平稳。

九、耐压/击穿电压测试

1. 目的：评估电容在不同温度条件下，电容可靠性是否符合要求。
2. 仪器：耐压测试仪
3. 测试说明：

• 将贴片电容放在测试工装上，测试工装连接安规耐压测试仪，具体连接方式如图所示。按以下参数进行测试。
  
• 耐压测试：
• CG、2X1、X5R、2F4：UR≤200V 2.5UR ；UR=250V 2.0UR ；UR=500V 1.5UR ；UR≥1000V 1.2UR
• 测试时间：5s。
• 击穿电压测试
• 在耐压电压基础上成0.5倍数（2.5→3→3.5…）往上加电压值，直至器件击穿为止。
• 测试时间：3s。（注意操作安全）
• 判定标准：耐压测试，电流应小于50毫安，在测试过程中无击穿、飞弧或可见损伤。
• 击穿电压测试，至少是额定电压的5倍，该值越大越好。

十、绝缘电阻测试

1. 目的：评估电容在不同温度条件下，电容可靠性是否符合要求。
2. 仪器：绝缘电阻测试仪
3. 测试说明：

• 测试温度：25 ℃ ±2℃
• 相对湿度：≤70%
• 测试电压：
• UR＜500V时，测试电压为UR，UR≥500V时，测试电压为500V ，测试时间：2min
• 判定标准：
• CG（CC41、CC4型）：CR≤0.01μF IR≥104 MΩ CR＞0.01μF IR≥100/CR MΩ
• CG（CC48型）：CR≤0.05μF IR≥10 GΩCR＞0.05μF IR≥500/CR MΩ
• 2X1、X5R、2F4（CT41、CT4型）：CR≤0.025μF IR≥4 GΩCR＞0.025μFIR≥100/CR MΩ
• 2X1、X5R（CT41G、CT4G型）：CR≤0.025μF IR≥20 GΩCR＞0.025μF IR≥500/CR MΩ
• 2X1（CT48型）：CR≤0.05Μf IR≥10 GΩCR＞0.05μF IR≥500/CR MΩ