電容器生產(chǎn)與四大工藝參數(shù)共享

薄膜電容器生產(chǎn)工藝和四大參數(shù)的關系戴昭曼前言電容器標準從逐批檢驗到周期試驗所考核的性能都是四大參數(shù)，即電容量、損耗角正切值（以下簡稱損耗）、絕緣電阻和耐電壓。電容器生產(chǎn)制造過程也是緊緊圍繞著保證四個參數(shù)符合要求而進行的。四大參數(shù)取決于設計與工藝。以下主要討論金屬化電容器的制造工藝對四參數(shù)的影響。電容量1.

制造過程導致電容量產(chǎn)生偏差的工藝因素卷繞型電容器的電容量C=0.177εs/dε為介質(zhì)的介電常數(shù)s為極板的有效面積d為介質(zhì)的厚度電容量與ε、s成正比,與d成反比。文件雖已做了精確規(guī)定，但工藝過程中這三個參數(shù)均會發(fā)生變化，導致容量偏差。工藝的重點是減少這些偏差，提高容量命中率。電容量a.

卷繞工序?

膜層寬度、厚度或留邊等本身有誤差。?

膜的張力從大圈到小圈發(fā)生的變化，各臺卷繞機張力的誤差。?

壓輥壓力太小。卷繞過程跑偏，錯邊誤差。?

空氣濕度大時導致芯子容量偏大。電容量b.

熱壓工序?芯子厚度誤差受力不均勻，造成芯子松緊不一容量分散。?

熱壓板不平整。?

溫度誤差。c.熱處理時間或溫度誤差電容量d.

內(nèi)含浸?

真空度誤差?

時間誤差?

固化溫度的誤差。電容量2.提高容量命中率的工藝要點2.1

準確確定卷繞容量中心值（也稱修正值），必須將熱（冷）壓、熱處理和包封等工序容量的變化率都納入芯子的容量修正值。不同型號、不同規(guī)格甚至不同臺卷繞機其修正值也不同。2.2

卷繞過程中定時抽測芯子的容量和高度，控制電容量的離散性。2.3抽測壓扁定型后芯子容量，發(fā)現(xiàn)偏移及時調(diào)整卷繞中心值。2.4跟蹤成品容量分布狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)超差及時反饋，以調(diào)整容量修正值。電容量3.

成品貯存中容量變化規(guī)律及相應的措施。如果產(chǎn)品包封后短時間便進行測試，結(jié)果產(chǎn)品存放一段時間，容量會發(fā)生變化，造成容量超差，聚酯電容器較為明顯，一般往正向偏移。解決途徑有以下幾種：?

包封后產(chǎn)品再進行一次熱處理。?

包封后自然存放一星期再進行測試。?

根據(jù)變化規(guī)律在測試時控制偏差值，如聚酯電容器在正偏差卡緊，負偏差放寬。電容器損耗一.

電容器損耗的分析電容器的損耗由三部分組成：介質(zhì)損耗；輔助材料損耗和金屬部分損耗。電容器介質(zhì)部分的損耗有：電導損耗；極化損耗；電離損耗。電容器損耗?

電導損耗這種損耗是由介質(zhì)中的漏電流引起的，一切介質(zhì)都具有這種損耗。電介質(zhì)的電導大小不同，它們的電導損耗大小也不同。由電導引起的損耗與頻率無關。多數(shù)情況下，在交流電路中它所造成的功率損耗相對于其他部分來說，可以忽略不計。只有在直流情況下才明顯地表現(xiàn)出來。一般情況下，電導損耗很小。但是，當環(huán)境溫度劇增或電容器本身溫度較高時，這種損耗是不可忽略的。隨著溫度上升，電阻率降低，損耗成指數(shù)迅速增加。在高溫時，它將成為介質(zhì)損耗的主要形式。?

極化損耗是由緩慢極化引起的，這種損耗是介質(zhì)在交流電壓作用下，為了克服極化分子間的引力和摩擦力的阻礙而消耗的能量。非極性材料（聚丙烯）的極化損耗很小，極性材料（聚酯）的極化損耗較大，且隨溫度、頻率變化。這種變化完全是由介質(zhì)的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)決定的。大，為了防止這種影響，電容器必須加強防潮。.制造過程造成金屬化電容器損耗問題的因素及控制方法引起介質(zhì)損耗增大主要是熱壓溫度太高，壓力過大；輔助材料損耗增大主要是由于環(huán)氧配比及固化溫度，時間有誤。這些因素較容易查找和控制。金屬化電容器損耗問題的重點是接觸損耗，以下從構(gòu)成接觸損耗的角度加以分析討論。?金屬化膜在分切，卷繞過程中應防止金屬化層劃傷。?

卷繞起始及終止去金屬要徹底；卷繞時錯邊太小，金屬化電極與噴金層之間的接觸面積??；錯邊太大，熱壓后錯邊彎曲相互覆蓋，噴金仍然接觸不好。因此錯邊既不能太大也不能太小，更不能無錯邊或反錯邊。另外因第一層噴金層很薄，所以芯子端面必須盡量齊以保證噴金層連續(xù)。?

鋅鋁膜易氧化，應盡量縮短生產(chǎn)周期并注意防潮。?

熱壓溫度過高造成膜收縮，影響噴金接觸，尤其外幾圈。小芯子更為明顯。熱壓溫度根據(jù)介質(zhì)熱收縮情況而定，一般宜采用較低溫度，較大的壓力來定型。而1.5μ及以下膜最好用冷壓并且同樣應注意控制好角度和壓力。?電弧噴金參數(shù)的影響u

噴金距離調(diào)節(jié)：噴金距離很小時粒子粗，當距離達到100mm時粒子變細，且超過100mm后粒子大小也不會改變，所以距離從100mm起往高處調(diào)到不燙縮芯子端面薄膜為準，距離高了會增加氧化幾率。u電壓值：電壓高粒子小，但粒子細氧化幾率高，所以電壓應加以限制。u

電流值：電流對噴金層的氧化過程沒有影響。u氣壓值：氣壓是影響粒子大小最重要參數(shù)，氣壓大粒子小，噴金層均勻，附著力好，但氣壓太大氧化幾率也大。

噴金工序注意事項u

包膜后盤卷重疊應有隔板以防止膠帶倒邊，阻礙噴金粒子到達芯子端面。u

壓縮空氣應干燥。u

排風管道應通暢，防止粉塵污染芯子端面。u

要避免噴金粒子反濺到芯子另一端面。u

噴金工藝參數(shù)不同的盡量分機操作以防止搞錯。u

去毛刺時間應加以控制，時間過長會損傷外圈噴金層。?

焊接既要防止虛焊，又不能焊的太深。焊接長度應低于芯子端面高的1/2。一.絕緣電阻與外界因素的關系1.絕緣電阻與測量時間的關系：電容器的充電電流是隨時間增加而下降的，須經(jīng)過相當長的時間才能達到一個穩(wěn)定的數(shù)值，即漏電流。按漏電流計算出的才是真正的絕緣電阻。但這樣測量的時間要很長，生產(chǎn)上是不允許的。為了統(tǒng)一，標準中規(guī)定測量時間為1分鐘。2.

絕緣電阻隨溫度的升高而下降絕緣電阻與溫度的關系基本符合介質(zhì)的體積電阻與溫度的關系。即lgR1=lgR0–β（t1-t0）R1為溫度t1時的絕緣電阻值R0為溫度t0時的絕緣電阻值聚酯電容器的β=0.03～0.035聚丙烯電容器的β=0.03～0.043.

絕緣電阻與測量電壓的關系電容器絕緣電阻與外加電壓的關系主要取決于介質(zhì)的絕緣電阻與電壓的關系。介質(zhì)中含有弱系離子和孔隙，在電壓比較低時它們對介質(zhì)的絕緣電阻影響較小，絕緣電阻與電壓的關系遵從歐姆定律。隨著電壓上升部分弱離子被釋放出來變成自由離子，漏導電流增大，絕緣電阻開始下降。當電壓升高到某一個數(shù)值以后，氣隙開始電離。離子電導和電子電導同時存在，漏導電流急劇增加，相應的絕緣電阻迅速降低。所以在產(chǎn)品標準中規(guī)定了測試電壓。4.

絕緣電阻與濕度的關系電容器介質(zhì)及輔助材料受潮后，絕緣電阻將明顯下降。二.影響絕緣電阻的工藝因素1.工藝衛(wèi)生不良，灰塵落到薄膜內(nèi)，造成自愈點多，自愈不良沒有形成清晰的絕緣圈。2.芯子內(nèi)外燙燙到金屬層。3.

熱壓溫度高，壓力太大。4.

基膜劃傷。5.

芯子表面有噴金粒子。6.

賦能電壓太高或太低。7.

焊接太深。8.

含浸料或灌封料配比有誤或未完全固化。9.

操作出錯，試驗電壓過高。一.電容器的電壓參數(shù)?額定工作電壓：指電容器在一定的期限內(nèi)能可靠工作的電壓，額定工作電壓除決定于介質(zhì)外，還與電容器結(jié)構(gòu)和使用的環(huán)境條件有關。頻率、溫度上升，耐電壓下降。?試驗電壓：為保證電容器的質(zhì)量，要剔除那些有明顯缺陷及擊穿電壓低的產(chǎn)品，選擇合適的測試電壓。二.額定工作電壓（UR）、試驗電壓（US）和擊穿電壓（UJ）之間的關系?

試驗電壓與額定工作電壓關系試驗電壓必須選擇得當，選的過高會使原來正常的電容器受到損傷。造成隱患，降低可靠性，而選的過低又可能使一些有明顯缺陷的產(chǎn)品不能剔除。試驗電壓與額定電壓的關系一般如下表:?擊穿電壓與額定工作電壓擊穿電壓與額定電壓的比值取決于設計和工藝，各廠產(chǎn)品的安全系數(shù)不一樣?？梢栽谂可a(chǎn)的產(chǎn)品中抽取一定數(shù)量樣品，逐個測試擊穿電壓，然后取平均值，與額定電壓比，得出這