電容測量與檢測技術：核心檢測項目詳解

一、基礎參數檢測

1. 電容量測量

• 測試目的：驗證標稱容量與實際值的偏差（通常要求±5%~±20%，視類型而定）
• 測試方法： 使用LCR表（阻抗分析儀）在指定頻率（如1kHz）下測量，陶瓷電容需注意電壓偏置影響，電解電容需施加額定直流電壓。
• 常見問題：
  • 容量衰減（電解液干涸、介質老化）
  • 溫度漂移（陶瓷電容Y5V類可達+22%~-82%）

2. 等效串聯電阻（ESR）

• 測試原理： ESR由電極材料、介質損耗和引線電阻構成，高頻下影響濾波效果。
• 測試條件： 使用100kHz正弦波（針對開關電源用電容），對比廠商提供的ESR-頻率曲線。
• 典型值范圍：
  • 鋁電解電容：10mΩ~數Ω
  • 固態電容：<50mΩ
  • 陶瓷電容：<10mΩ

3. 損耗角正切（Tanδ）

• 定義： 損耗功率與存儲功率的比值，反映介質能量損耗。
• 測試標準： IEC 60384規定不同類型電容的最大Tanδ值，如X7R陶瓷電容需≤2.5%（1kHz, 1Vrms）。
• 失效表現： Tanδ突增預示介質分層或電極氧化。

二、可靠性測試項目

1. 絕緣電阻與漏電流

• 測試方法： 施加額定電壓（DC）60秒后測量，電解電容需注意極性。
• 合格標準：
  • 薄膜電容：IR ≥ 10,000MΩ·μF
  • 鋁電解電容：漏電流 ≤ 0.01CV（μA）或3mA（取較小值）

2. 耐壓測試

• 測試電壓： 1.5~2倍額定電壓（如25V電容測試37.5V），持續60秒無擊穿。
• 安全防護： 必須串聯限流電阻（1kΩ~10kΩ），防止短路爆炸。

3. 溫度特性

• 溫度循環測試： -40°C~+125°C循環100次，容量變化率≤±10%
• 高溫負荷壽命： 電解電容在85°C下施加1.25倍電壓1000小時，漏電流恢復率≤200%

三、特殊應用場景檢測

1. 高頻特性分析

• 自諧振頻率（SRF）： 使用網絡分析儀測量阻抗-頻率曲線，確定電容的有效工作頻段。 示例：0805封裝10nF MLCC的SRF約50MHz

2. 機械應力測試

• 彎曲試驗： 對貼片電容施加3mm基板彎曲變形，檢測微裂紋導致的容量漂移。

3. 極性檢測（電解電容）

• 反向電壓測試： 施加1V反向電壓10分鐘，漏電流異常增大表明內部結構損壞。

四、檢測設備與標準

五、常見故障與處理建議

1. • 電解電容：更換并檢查散熱條件
   • 陶瓷電容：避免機械應力損傷
2. • 更換電容，優化PCB布局降低溫升
3. • 檢查工作電壓是否超限，避免潮濕環境

結語