CN205003246U - 可变温测量薄膜电击穿性能的电极装置 - Google Patents

可变温测量薄膜电击穿性能的电极装置 Download PDF

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王暄
刘奇
李东平
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Abstract

本实用新型公开了一种可变温测量薄膜电击穿性能的电极装置,它包括高压电极、地电极、温度传感器、电加热片、反馈式精密温控仪、千分测厚仪、杠杆开关,所述高压电极内置温度传感器,所述电加热片封于地电极中,所述杠杆开关与高压电极相连,用于控制高压电极的高度。该装置在测试薄膜电击穿性能的同时,还可以获得薄膜的厚度信息,并且温度控制更加精确,因此本装置具有操作简单,实验精确度高、效率高的优点。

Description

可变温测量薄膜电击穿性能的电极装置
技术领域
本实用新型涉及一种电极装置,具体涉及一种可变温测量薄膜电击穿性能的电极装置。
背景技术
目前,测试薄膜电击穿性能的方法是将薄膜放置在两个金属电极之间,将整个电极系统放置在二甲基硅油或者电缆油等绝缘的介质内,然后对两个电极其中一个施加高电压,另外一个接地;当施加电压达到一定值时,薄膜击穿,由此得出薄膜的击穿电压,再除以薄膜的厚度,即为薄膜的电击穿场强。当测试变温电击穿性能时,通常将整个电极系统放置在电热恒温水浴箱中,利用电热恒温水浴箱对其加热,加热到所需温度再进行电击穿性能测试。
此种方法的缺点是:首先,变温电击穿性能实验由于是利用电热恒温水浴箱对二甲基硅油或者电缆油等绝缘介质进行加热,然后再将热量传导到电极系统,然而这些绝缘介质的导热速率较慢,并不能灵敏的将电极系统的温度反映到电热恒温水浴箱上;这就造成了实验时的温度控制不精确,对实验带来误差,影响实验结果;其次,做变温实验需要将整个电极系统放置在电热恒温水浴箱中,依靠水浴箱来加热,薄膜击穿后还要手动测试其厚度,实验操作比较麻烦,不简便。
发明内容
本实用新型为了解决上述不足,提供了一种可变温测量薄膜电击穿性能的电极装置。
本实用新型为解决上述技术问题提供如下技术方案:
一种可变温测量薄膜电击穿性能的电极装置,它包括高压电极、地电极、温度传感器、电加热片、反馈式精密温控仪、千分测厚仪、杠杆开关,所述高压电极内置温度传感器,所述电加热片封于地电极中,所述杠杆开关与高压电极相连,用于控制高压电极高度。
本实用新型具有以下有益效果:首先,变温电击穿实验利用电极直接对薄膜加热,可以灵敏的反应出薄膜的温度,提高了测试结果的精确性;其次,不需将整个电极系统放置在电热恒温水浴箱中,薄膜击穿后也无需手动测试其厚度,因此实验操作简单,实验效率获得提高。
附图说明
图1为本实用新型可变温测量薄膜电击穿性能的电极装置示意图。
具体实施方式
参见图1,本实用新型涉及一种可变温测量薄膜电击穿的电极装置,它包括高压电极1、地电极2、温度传感器3、电加热片4、反馈式精密温控仪5、千分测厚仪6、杠杆开关7,所述高压电极1内置温度传感器3,所述电加热片4封于地电极2中,所述杠杆开关7与高压电极2相连,用于控制高压电极2的高度。
在测试薄膜电击穿场强时,将装置的高压电极1和地电极2浸入到二甲基硅油或电缆油等绝缘介质中,液面高过高压电极1即可;压动杠杆开关7抬起高压电极1,将所测薄膜放置在两电极1和2之间,放下高压电极1,此时千分测厚仪6上的示数便是薄膜的厚度;使用反馈式精密温控仪5设置实验所需的温度,此时电加热片4开始加热,待温度达到后,将地电极2接地,高压电极1与高压端接通,对薄膜试样加压,匀速缓慢升压,直至薄膜击穿,记录下击穿时刻的电压,除以薄膜的厚度,即为此薄膜的击穿场强。
高压电极采用耐温、耐油、高导热的不锈钢材料制成,表面打磨光滑,规格为直径25mm、高30mm的圆柱体,内部嵌入温度传感器,用以实验时温度的实时采集并反馈给温控仪。
地电极采用耐温、耐油、高导热的不锈钢材料制成,表面打磨光滑,规格为直径75mm、厚度为10mm的圆柱体,内部嵌入加热装置,对薄膜式样加热到精密温控仪设定的温度。
温度传感器:采用高导热、耐温材质封装于高压电极内部。温度传感器误差小于0.01摄氏度,作为反馈式精密温控仪的输入端,实现实验时温度的实时采集与反馈。
电加热片置于地电级内部,均匀放置,实现对地电级均匀加热。
反馈式精密温控仪实时显示实验温度和设定温度,具有加温和恒温调控功能,控温范围为0~180摄氏度。
千分测厚仪测量精度0.001mm,测量范围0~10mm。测厚仪测试厚度的两个触点分别与高压电极和地电级紧密连接,保证测试厚度的准确性。
杠杆开关为绝缘杆,压动杠杆开关用以抬起高压电极,控制两电极距离。
温度传感器与电加热片在封装于电极内部之前,采用耐油、耐高温、高导热的绝缘材料将其严密包覆,避免对电极施加高压时将温度传感器与电加热片破坏。高压电极与测厚仪的连接杆采用耐油、耐高温的绝缘材料,避免对电极施加高压时将测厚仪表破坏。

Claims (1)

1.一种可变温测量薄膜电击穿性能的电极装置,其特征在于:它包括高压电极(1)、地电极(2)、温度传感器(3)、电加热片(4)、反馈式精密温控仪(5)、千分测厚仪(6)、杠杆开关(7),所述高压电极(1)内置温度传感器(3),所述电加热片(4)封于地电极(2)中,所述杠杆开关(7)与高压电极(2)相连,用于控制高压电极(2)的高度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108627744A (zh) * 2018-05-29 2018-10-09 四川蓝芯微电子科技有限公司 一种igbt芯片的pn结击穿电压测试系统及方法
CN110456243A (zh) * 2019-09-04 2019-11-15 国网电力科学研究院有限公司 一种绝缘试样直流击穿测试装置

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