CN111054663A - 一种高可靠性钽电容器的筛选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高可靠性钽电容器的筛选方法，它包含以下步骤：将电容器放置在温度冲击箱中；电容器的正、负极端接电源表的输出端和漏电流仪表测试端；对电容器施加一定的直流电压；施加直流电压时通过温度冲击箱对电容器进行高低温冲击；最后一次温度循环过程中在低温/高温下检测漏电流值，剔除超出标准值的电容器；在室温下检测漏电流值，剔除超出标准值的电容器。本发明通过对电容器在受高低温度冲击下施加直流电压进行高低温电压老化筛选，剔除抗温度冲击能力差的电容器，挑选出抗温度冲击强的电容器从而保证了挑选合格后的电容器的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电容器技术领域，尤其是指一种高可靠性钽电容器的筛选方法。
背景技术
钽电容器因稳定性好、可靠性高和低失效率广泛用于消费电子、医疗、军事、航空、航天等各种领域。虽然钽电容出货前在生产厂家经过了再流焊、浪涌电流、高温电压老化等一系列筛选，但在实际使用过程中仍有个别的钽电容器出现漏电流变大或击穿失效，其主要是原因是传统的筛选方法不能完全剔除存在潜在缺陷的钽电容器。传统的筛选方法，如再流焊、浪涌电流、高温电压老化等，均是对钽电容器施加高温应力或在高温下和室温下施加电应力来剔除存在缺陷的钽电容器，而在低温下施加电应力存在缺陷的钽电容器或在温度变化过程中施加电应力存在缺陷的钽电容器不能被完全剔除。因此需要开发一种筛选方法剔除在低温下和在温度变化过程中存在缺陷的钽电容器以提高钽电容器的可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供一种高可靠性钽电容器的筛选方法，补充传统筛选方法的不足，剔除在电应力作用下低温环境和温度变化过程中存在缺陷和失效的钽电容器以提高出货的钽电容器的可靠性。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种高可靠性钽电容器的筛选方法，所述筛选方法包括含以下步骤：
1）、将一组电容器放置在温度冲击箱中；
2）、电容器的正极端接电源表的输出端正极上，电容器的负极端接电源表的输出端负极上；
3）、电容器的正极端再接入漏电流仪表的正极，电容器的负极端接入漏电流仪表的负极；
4）、对电容器施加0.6倍至1.5倍的额定直流电压；
5）、在施加直流电压期间，通过温度冲击箱对电容器进行高低温度冲击；
6）、最后一次温度循环过程中，在-65℃至-30℃下测试电容器漏电流值，剔除超出标准值的电容器；
7）、最后一次温度循环过程中，在80℃至125℃下测试电容器漏电流值，剔除超出标准值的电容器；
8）、将电容器从温度冲击箱取出，在室温下测试电容器漏电流值，剔除超出标准值的电容器。
其中步骤1）所述温度冲击箱可设定-65℃～135℃范围内的温度且由低温转换至高温或由高温转换至低温可在5分钟内完成。
其中步骤2）所述电容器通过并联的方式与电源的输出端相连接。
其中步骤3）所述漏电流测试仪为带有多个通道的测试仪，一个通道监控一只电容器的漏电流，实现对每只电容器的漏电流监控。
其中步骤4）所述施加0.6倍至1.5倍的额定直流电压是根据不同规格的电容器施加一定倍数的额定直流电压值。
其中步骤5）所述高低温度冲击的方法是电容器冷却至-30℃～-65℃保持30分钟至60分钟，然后在5分钟内将温度提升至85℃～125℃保持30分钟至60分钟，如此为一个循环，然后再在5分钟内将温度冷却至-30℃～-65℃保持30分钟至60分钟，再在5分钟内将温度提升至85℃～125℃保持30分钟至60分钟，如此循环，循环次数5至30次。
其中步骤6）和步骤7）所述测试漏电流为漏电流仪表上所监控的漏电流，根据漏电流仪表的漏电流值计算出平均漏电流值及标准差。
所述标准值为平均漏电流值与3倍漏电流标准差值之和。
所述的标准差值计算公式为：
，其中，σ为标准差值； N为电容器样本数； Xi为漏电流实际测试值，μ为漏电流平均值。
本发明的有益效果是通过对电容器在受高低温度冲击下施加直流电压进行高低温电压老化筛选，剔除抗温度冲击能力差的电容器，挑选出抗温度冲击强的电容器从而保证了挑选合格后的电容器的可靠性。
附图说明
图1为本发明原理的示意图。
图2为本发明实例中的低温下漏电流分布图。
图3为本发明实例中的高温下漏电流分布图。
图4为本发明实例中的室温下漏电流分布图。
具体实施方式
下面结合所有附图对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：参见附图1至附图4，本实施例所述的一种高可靠性钽电容器的筛选方法，其包含以下步骤：
（1）如图1所示，将一组电容器放置在温度冲击箱中，本实例中被筛选的钽电容器为高分子聚合物钽电容器50V47uF的样本，样本数量为50只；
（2）电容器的正极端接电源表的输出端正极上，电容器的负极端接电源表的输出端负极上；
（3）电容器的正极端再接入漏电流仪表的正极，电容器的负极端接入漏电流仪表的负极；
（4）被筛选的钽电容器为高分子聚合物钽电容器50V47uF，对其施加55V额定直流电压；
（5）在施加直流电压期间，温度冲击箱低温设定为-55℃、保持30分钟，高温设定为+125℃、保持30分钟，循环10次，对电容器进行高低温度冲击；
（6）最后一次温度循环过程中，在-55℃下通过漏电流仪表测试电容器漏电流值，并计算平均值及标准差值，然后剔除漏电流超出3倍标准差值与平均值之和的电容器，本实例中剔除2只超标的电容器，如图2；
（7）最后一次温度循环过程中，在125℃下通过漏电流仪表测试电容器的漏电流值，并计算平均值及标准差值，然后剔除漏电流超出3倍标准差值与平均值之和的电容器，本实例中剔除1只超标的电容器，如图3；
（8）最后一次温度循环完成后，将电容器从温度冲击箱取出，在室温下通过漏电流仪表测试电容器的漏电流值，并计算平均值及标准差值，然后剔除漏电流超出3倍标准差值与平均值之和的电容器，本实例中剔除1只超标的电容器，如图4。
以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种高可靠性钽电容器的筛选方法，其特征在于：所述筛选方法包括含以下步骤：
1）、将一组电容器放置在温度冲击箱中；
2）、电容器的正极端接电源表的输出端正极上，电容器的负极端接电源表的输出端负极上；
3）、电容器的正极端再接入漏电流仪表的正极，电容器的负极端接入漏电流仪表的负极；
4）、对电容器施加0.6倍至1.5倍的额定直流电压；
5）、在施加直流电压期间，通过温度冲击箱对电容器进行高低温度冲击；
6）、最后一次温度循环过程中，在-65℃至-30℃下测试电容器漏电流值，剔除超出标准值的电容器；
7）、最后一次温度循环过程中，在80℃至125℃下测试电容器漏电流值，剔除超出标准值的电容器；
8）、将电容器从温度冲击箱取出，在室温下测试电容器漏电流值，剔除超出标准值的电容器。
2.根据权利要求1所述的一种高可靠性钽电容器的筛选方法，其特征在于：其中步骤1）所述温度冲击箱可设定-65℃～135℃范围内的温度且由低温转换至高温或由高温转换至低温可在5分钟内完成。
3.根据权利要求1所述的一种高可靠性钽电容器的筛选方法，其特征在于：其中步骤2）所述电容器通过并联的方式与电源的输出端相连接。
4.根据权利要求1所述的一种高可靠性钽电容器的筛选方法，其特征在于：其中步骤3）所述漏电流测试仪为带有多个通道的测试仪，一个通道监控一只电容器的漏电流，实现对每只电容器的漏电流监控。
5.根据权利要求1所述的一种高可靠性钽电容器的筛选方法，其特征在于：其中步骤4）所述施加0.6倍至1.5倍的额定直流电压是根据不同规格的电容器施加一定倍数的额定直流电压值。
6.根据权利要求1所述的一种高可靠性钽电容器的筛选方法，其特征在于：其中步骤5）所述高低温度冲击的方法是电容器冷却至-30℃～-65℃保持30分钟至60分钟，然后在5分钟内将温度提升至85℃～125℃保持30分钟至60分钟，如此为一个循环，然后再在5分钟内将温度冷却至-30℃～-65℃保持30分钟至60分钟，再在5分钟内将温度提升至85℃～125℃保持30分钟至60分钟，如此循环，循环次数5至30次。
7.根根据权利要求1所述的一种高可靠性钽电容器的筛选方法，其特征在于：其中步骤6）和步骤7）所述测试漏电流为漏电流仪表上所监控的漏电流，根据漏电流仪表的漏电流值计算出平均漏电流值及标准差。
8.根根据权利要求1所述的一种高可靠性钽电容器的筛选方法，其特征在于：所述标准值为平均漏电流值与3倍漏电流标准差值之和。
9.根根据权利要求8所述的一种高可靠性钽电容器的筛选方法，其特征在于：所述的标准差值计算公式为：
，其中，σ为标准差值； N为电容器样本数； Xi为漏电流实际测试值，μ为漏电流平均值。
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