钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析方法和装置与流程

文档序号:31928343发布日期:2022-10-25 23:31阅读:55来源:国知局
钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析方法和装置与流程

1.本技术涉及可靠性检测技术领域,特别是涉及一种钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。


背景技术:

2.多层陶瓷电容器(multi-layer ceramic capacitor,简写mlcc)由于其低成本、小尺寸、长寿命、高可靠性等优点被广泛应用于电力电子、家用电器、航空航天等领域。在整机的实际应用中,mlcc主要起到滤波、储能、旁路、耦合等作用,mlcc的可靠性直接影响到整机的稳定性。钛酸钡(batio3)由于其具有介电常数高、介电损耗低等优点而常被用作mlcc的介质材料。在mlcc小型化的背景下,内电极金属化成为了首选,其中镍、铜等类别的电极材料由于成本较低、导电性良好等优点而被研究应用于mlcc的内电极。然而由于镍电极和铜电极容易被氧化,使得与之匹配的介质材料需要在低氧分压的气氛中进行烧结。因此要求mlcc所用的介质材料应该具有良好的抗还原性能,但是介质材料中的含钛氧化物在低氧分压气氛中容易发生变价,造成介质材料绝缘性能劣化,影响电容器的可靠性。


技术实现要素:

3.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够准确有效的钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
4.第一方面,本技术提供了一种钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析方法。所述方法包括:
5.根据待检测电容器的额定工作参数,确定待检测电容器在第一温度下的第一测试参数,待检测电容器为钛酸钡基多层陶瓷电容器;
6.在第一测试参数满足第一预设条件的情况下,通过使得待检测电容器在预设的第一加电试验条件下工作,获取待检测电容器在第二温度下的第二测试参数,第二温度大于第一温度;
7.在第二测试参数满足第二预设条件的情况下,将待检测电容器固封,制作切片,切片垂直与待检测电容器的内层电极;
8.对切片进行x射线照射,获取切片的钛酸钡陶瓷介质区域的x射线光电子能谱,根据x射线光电子能谱,确定待检测电容器的可靠性分析结果。
9.在其中一个实施例中,根据待检测电容器的额定工作参数,确定待检测电容器在第一温度下的第一测试参数,包括:
10.根据额定工作参数,确定待检测电容器的第二加电试验条件;
11.通过使得待检测电容器在第二加电试验条件下工作,获取待检测电容器在第一温度下的第一测试参数。
12.在其中一个实施例中,预设的第一加电试验条件包括试验温度、试验电压、试验时长以及试验电路中的限流电阻的大小;
13.其中,试验温度是指待检测电容器的工作环境的温度;试验电压是指待检测电容器所在电路的总电压;试验时长是指待检测电容器在试验温度下工作的总时长。
14.在其中一个实施例中,第一测试参数包括以下三种参数中的至少一种,以下三种参数分别为电容量、损耗角正切以及绝缘电阻。
15.在其中一个实施例中,根据x射线光电子能谱,确定待检测电容器的可靠性分析结果,包括:
16.根据x射线光电子能谱确定目标轨道的最大吸收峰峰位,目标轨道是指钛酸钡陶瓷介质中的钛元素的预设电子层轨道;
17.在最大吸收峰峰位的能量不小于预设能量的情况下,确定待检测电容器的可靠分析结果为第一可靠等级,在最大吸收峰峰位的能量小于预设能量的情况下,确定待检测电容器的可靠分析结果为第二可靠等级,第一可靠等级表示的电容器的可靠程度大于第二可靠等级。
18.在其中一个实施例中,方法还包括:
19.在第一测试参数不满足第一预设条件或第二测试参数不满足第二预设条件的情况下,确定待检测电容器的可靠性分析结果为第三可靠等级,第二可靠等级表示的电容器的可靠程度大于第三可靠等级。
20.第二方面,本技术还提供了一种钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析装置。装置包括:
21.第一检测模块,用于根据待检测电容器的额定工作参数,确定待检测电容器在第一温度下的第一测试参数,待检测电容器为钛酸钡基多层陶瓷电容器;
22.第二检测模块,用于在第一测试参数满足第一预设条件的情况下,通过使得待检测电容器在预设的第一加电试验条件下工作,获取待检测电容器在第二温度下的第二测试参数,第二温度大于第一温度;
23.封装切片模块,用于在第二测试参数满足第二预设条件的情况下,将待检测电容器固封,制作切片,切片垂直与待检测电容器的内层电极;
24.第三检测模块,用于对切片进行x射线照射,获取切片的钛酸钡陶瓷介质区域的x射线光电子能谱,根据x射线光电子能谱,确定待检测电容器的可靠性分析结果。
25.第三方面,本技术还提供了一种计算机设备。计算机设备包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
26.根据待检测电容器的额定工作参数,确定待检测电容器在第一温度下的第一测试参数,待检测电容器为钛酸钡基多层陶瓷电容器;
27.在第一测试参数满足第一预设条件的情况下,通过使得待检测电容器在预设的第一加电试验条件下工作,获取待检测电容器在第二温度下的第二测试参数,第二温度大于第一温度;
28.在第二测试参数满足第二预设条件的情况下,将待检测电容器固封,制作切片,切片垂直与待检测电容器的内层电极;
29.对切片进行x射线照射,获取切片的钛酸钡陶瓷介质区域的x射线光电子能谱,根据x射线光电子能谱,确定待检测电容器的可靠性分析结果。
30.第四方面,本技术还提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质,其上
存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
31.根据待检测电容器的额定工作参数,确定待检测电容器在第一温度下的第一测试参数,待检测电容器为钛酸钡基多层陶瓷电容器;
32.在第一测试参数满足第一预设条件的情况下,通过使得待检测电容器在预设的第一加电试验条件下工作,获取待检测电容器在第二温度下的第二测试参数,第二温度大于第一温度;
33.在第二测试参数满足第二预设条件的情况下,将待检测电容器固封,制作切片,切片垂直与待检测电容器的内层电极;
34.对切片进行x射线照射,获取切片的钛酸钡陶瓷介质区域的x射线光电子能谱,根据x射线光电子能谱,确定待检测电容器的可靠性分析结果。
35.第五方面,本技术还提供了一种计算机程序产品。计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
36.根据待检测电容器的额定工作参数,确定待检测电容器在第一温度下的第一测试参数,待检测电容器为钛酸钡基多层陶瓷电容器;
37.在第一测试参数满足第一预设条件的情况下,通过使得待检测电容器在预设的第一加电试验条件下工作,获取待检测电容器在第二温度下的第二测试参数,第二温度大于第一温度;
38.在第二测试参数满足第二预设条件的情况下,将待检测电容器固封,制作切片,切片垂直与待检测电容器的内层电极;
39.对切片进行x射线照射,获取切片的钛酸钡陶瓷介质区域的x射线光电子能谱,根据x射线光电子能谱,确定待检测电容器的可靠性分析结果。
40.上述钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,根据待检测电容器的额定工作参数,确定待检测电容器在第一温度下的第一测试参数,待检测电容器为钛酸钡基多层陶瓷电容器;在第一测试参数满足第一预设条件的情况下,通过使得待检测电容器在预设的第一加电试验条件下工作,获取待检测电容器在第二温度下的第二测试参数,第二温度大于第一温度;在第二测试参数满足第二预设条件的情况下,将待检测电容器固封,制作切片,切片垂直与待检测电容器的内层电极;对切片进行x射线照射,获取切片的钛酸钡陶瓷介质区域的x射线光电子能谱,根据x射线光电子能谱,确定待检测电容器的可靠性分析结果。通过对待检测电容器的常温状态和高温状态进行分析,结合预设参数标准,对待检测电容器的可靠性进行初步判断。再根据对待检测电容器的x射线光电子能谱进行分析,分析待检测电容器中钛酸钡介质的绝缘性能,进而准确确定待检测电容器的可靠性,快速分析待检测电容器的使用寿命。另外,通过多种条件分析待检测电容器的可靠性,提高了待检测电容器的可靠性分析系统的鲁棒性和稳定性。
附图说明
41.图1为一个实施例中钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析方法的应用环境图;
42.图2为一个实施例中钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析方法的流程示意图;
43.图3为一个实施例中制作切片时的切割方式示意图;
44.图4为另一个实施例中钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析方法的流程示意
图;
45.图5为又一个实施例中钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析方法的流程示意图;
46.图6为一个实施例中钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析装置的结构框图;
47.图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
48.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
49.多层陶瓷电容器(multi-layer ceramic capacitor,简写mlcc)由于其低成本、小尺寸、长寿命、高可靠性等优点被广泛应用于电力电子、家用电器、航空航天等领域。在整机的实际应用中,mlcc主要起到滤波、储能、旁路、耦合等作用,mlcc的可靠性直接影响到整机的稳定性。钛酸钡(batio3)由于其具有介电常数高、介电损耗低等优点而常被用作mlcc的介质材料。在mlcc小型化的背景下,内电极金属化成为了首选,其中镍、铜等类别的电极材料由于成本较低、导电性良好等优点而被研究应用于mlcc的内电极。然而由于镍电极和铜电极容易被氧化,使得与之匹配的介质材料需要在低氧分压的气氛中进行烧结。因此要求mlcc所用的介质材料应该具有良好的抗还原性能,但是介质材料中的含钛氧化物在低氧分压气氛中容易发生变价,造成介质材料绝缘性能劣化,影响电容器的可靠性。
50.本技术实施例提供的钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,终端102通过网络与服务器104进行通信。终端102通过多种传感器获取待检测电容器的工作参数,并将获取的工作参数发送至服务器104,服务器104根据获取的工作参数对待检测电容器的可靠性进行分析。数据存储系统可以存储服务器104需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器104上,也可以放在云上或其他网络服务器上。
51.其中,终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备,物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
52.在一个实施例中,如图2所示,提供了一种钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析方法,以该方法应用于图1中的服务器为例进行说明,包括以下步骤:
53.步骤202,根据待检测电容器的额定工作参数,确定待检测电容器在第一温度下的第一测试参数,待检测电容器为钛酸钡基多层陶瓷电容器;
54.其中,额定工作参数是指电容器在设计生产确定的电容器处于正常工作状态时的参数,可以包括额定工作电压、温度系数、频率特性等参数。例如,额定工作电压又叫标称电压,对于电容器而言,额定工作电压是指电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受的最大直流电压,又称耐压。对于结构、介质、容量相同的器件,耐压越高,体积越。第一温度是指待检测电容器运行时所在的环境温度,在此,第一温度用于指示电容器正常工作状态下的温度,也即电容器在常温状态下工作。需要说明的是,对于不同的电容器,其对应的“常
温状态”的范围有所不同,例如一种薄膜电容器的正常操作温度为-40~85℃,一种双面金属化谐振电容器的正常操作温度为-40~105℃,而对于一种钛酸钡基多层陶瓷电容器而言,其正常工作的工作环境温度大概为-55~125℃。
55.第一测试参数是指对待检测电容器运行在第一温度条件下时,对其性能参数进行测试所得到的数值,例如待检测电容器的绝缘电阻。可以理解的是,在待检测电容器设计时与生产时所确定的性能采纳数有一定的误差,也即不一定能生产出性能参数与设计值刚好相等的电容器,故需要对生产好的作为样品的待检测电容器进行实际性能检测。
56.步骤204,在第一测试参数满足第一预设条件的情况下,通过使得待检测电容器在预设的第一加电试验条件下工作,获取待检测电容器在第二温度下的第二测试参数,第二温度大于第一温度;
57.需要说明的是,在第一测试参数满足第一预设条件时,说明待检测电容器进行第二温度测试之前是不具有可靠性问题的,若第一测试参数不满足第一语塞条件,则说明待检测电容器存在可靠性问题。
58.其中,第二温度用于指示待检测电容器的高温工作状态,第一加电试验条件是指在对待检测电容器进行高温加电试验,即检测待检测电容器在经过高压加电后,待检测电容器是否还具有符合条件的性能,此步骤的目的是检测待检测电容器的高温性能,避免高温环境对电容器的可靠性造成影响。一般可以将大于待检测电容器的上限工作温度的范围视为高温,也即第二温度。
59.具体地,可以搭建待检测电容器的高温加电试验平台,将待检测电容器放入高温箱中,对待检测电容器通电,使得待检测电容器在温度为高温(第二温度)环境下运行一段时间,再对待检测电容器的性能参数进行检测,确定待检测电容器的第二测试参数。需要说明的是,第二测试参数和第一测试参数体现的待检测电容器的性能是一样的,例如,第一测试参数包括待检测电容器的绝缘电阻,则第二测试参数也包括待检测电容器的绝缘电阻。在一个实施例中,还可以通过第一测试参数与第二测试参数作对比,判断待检测电容器的可靠性。
60.步骤206,在第二测试参数满足第二预设条件的情况下,将待检测电容器固封,制作切片,切片垂直与待检测电容器的内层电极;
61.其中,固封是指通过某种工艺将待检测电容器完全封装起来,使待检测电容器只保留引脚在外部,其它部分均与外界隔离开,以防止空气中的杂质对电容器腐蚀而影响电容器的电气性能下降,降低电容器的可靠性。例如,空气中的高还原性物质对待检测电容器中的钛酸钡介质中的含钛氧化物发生变价,降低钛酸钡介质的绝缘性能。
62.切片在生物学中是指用特制的刀把生物体的组织或矿物切成薄片,在本技术实施例中切片是指从某一的方向将封装后的待检测电容器进行切割,获取一个剖面用于x射线照射。钛酸钡基多层陶瓷电容器的外形近似于一个长方体,在长方体的一组对面上时电容器的外电极和外部镀层,长方体的内部是内层电极和内层电极之间的陶瓷介质,在制作切片时,切片垂直与待检测电容器的内层电极,会形成纵向剖面和横向剖面两种,制作成的两种切片均可以看到待检测电容器的内部多层内电极和多层陶瓷介质结构。在一个实施例中,参见图3,切片的制作方法选择如图3所示的切割方式。
63.步骤208,对切片进行x射线照射,获取切片的钛酸钡陶瓷介质区域的x射线光电子
能谱,根据x射线光电子能谱,确定待检测电容器的可靠性分析结果。
64.其中,x射线照射的目的是指利用x射线光电子能谱技术(xps)对元器件进行分析,可以准确地测量原子的内层电子束缚能及其化学位移。x射线光子的能量在1000~1500ev之间,不仅可使分子的价电子电离而且也可以把内层电子激发出来,内层电子的能级受分子环境的影响很小。同一原子的内层电子结合能在不同分子中相差很小,故它是特征的。光子入射到固体表面激发出光电子,利用能量分析器对光电子进行分析的实验技术称为光电子能谱。
65.在本实施例中,利用x射线去辐射待检测电容器的切片,具体可以选择切片的中间陶瓷介质的位置作为测试点,使原子或分子的内层电子或价电子受激发射出来。被光子激发出来的电子称为光电子。可以测量光电子的能量,以光电子的动能/束缚能为横坐标,相对强度为纵坐标可得到切片中间陶瓷介质的光电子能谱图。从而获得切片中间陶瓷介质的有关信息,通过分析中间陶瓷介质的光电子能量谱,确定陶瓷介质中钛元素的价位变化,进而确定待检测电容器的可靠性。
66.上述实施例提供的方法中,根据待检测电容器的额定工作参数,确定待检测电容器在第一温度下的第一测试参数,待检测电容器为钛酸钡基多层陶瓷电容器;在第一测试参数满足第一预设条件的情况下,通过使得待检测电容器在预设的第一加电试验条件下工作,获取待检测电容器在第二温度下的第二测试参数,第二温度大于第一温度;在第二测试参数满足第二预设条件的情况下,将待检测电容器固封,制作切片,切片垂直与待检测电容器的内层电极;对切片进行x射线照射,获取切片的钛酸钡陶瓷介质区域的x射线光电子能谱,根据x射线光电子能谱,确定待检测电容器的可靠性分析结果。通过对待检测电容器的常温状态和高温状态进行分析,结合预设参数标准,对待检测电容器的可靠性进行初步判断。再根据对待检测电容器的x射线光电子能谱进行分析,分析待检测电容器中钛酸钡介质的绝缘性能,进而准确确定待检测电容器的可靠性,快速分析待检测电容器的使用寿命。另外,通过多种条件分析待检测电容器的可靠性,提高了待检测电容器的可靠性分析系统的鲁棒性和稳定性。
67.在其中一个实施例中,参见图4,根据待检测电容器的额定工作参数,确定待检测电容器在第一温度下的第一测试参数,包括:
68.步骤402,根据额定工作参数,确定待检测电容器的第二加电试验条件;
69.步骤404,通过使得待检测电容器在第二加电试验条件下工作,获取待检测电容器在第一温度下的第一测试参数。
70.通过待检测电容器的额定工作参数和待检测电容器对应的预设检测规则,确定待检测电容器的第一温度状态下的加电试验条件,例如,若待检测电容器的额定工作电压不大于10v时,则待检测电容器的测试电压的范围为额定工作电压的0.9~1.1倍;若待检测电容器的额定工作电压为10~100v,则待检测电容器的测试电压的范围为85~115v;若待检测电容器的额定工作电压为100~500v,则待检测电容器的测试电压的范围为450~550v;根据测量电压确定待检测电容器的绝缘电阻。
71.再例如待检测电容器的待检测性能参数包括电容量,则获取待检测电容器的额定电容量,根据额定电容量确定测试频率,再根据测试频率确定待检测电容量的实际电容量,若额定电容量小于1nf,则测量频率为1mhz;若额定电容量为1nf~10μf,则测量频率为
1mhz;若额定电容量不小于10μf,则测量频率为1mhz。
72.上述实施例提供的方法中,通过对待检测电容器的常温状态和高温状态进行分析,结合预设参数标准,对待检测电容器的可靠性进行初步判断。再根据对待检测电容器的x射线光电子能谱进行分析,分析待检测电容器中钛酸钡介质的绝缘性能,进而准确确定待检测电容器的可靠性,快速分析待检测电容器的使用寿命。
73.在其中一个实施例中,预设的第一加电试验条件包括试验温度、试验电压、试验时长以及试验电路中的限流电阻的大小;
74.其中,试验温度是指待检测电容器的工作环境的温度;试验电压是指待检测电容器所在电路的总电压;试验时长是指待检测电容器在试验温度下工作的总时长。
75.待检测电容器的高温试验平台的搭建,需确定第一加电试验条件,在一个实施例中,可以选择待检测电容器的上限工作温度为试验温度(第二温度),试验电压为待检测电容器额定工作电压的1.5倍;将待检测电容器组装到试验板上,待检测电容器两端引出正负极,限流电阻大小选择为100ω~1kω。将待检测电容器放入高温箱中,温度设置为试验温度,通过试验电压为待检测电容器供电,使待检测电容器在高温箱中运行若干个小时。然后再根据第一测试参数相同的检测方法,对经过高温试验后的待检测电容器进行检测,获取第二检测参数。
76.上述实施例提供的方法中,通过对待检测电容器的常温状态和高温状态进行分析,结合预设参数标准,对待检测电容器的可靠性进行初步判断。再根据对待检测电容器的x射线光电子能谱进行分析,分析待检测电容器中钛酸钡介质的绝缘性能,进而准确确定待检测电容器的可靠性,快速分析待检测电容器的使用寿命。
77.在其中一个实施例中,第一测试参数包括以下三种参数中的至少一种,以下三种参数分别为电容量、损耗角正切以及绝缘电阻。
78.上述三种参数是电容器的三种常见性能参数,参数的大小与电容器的性能好坏有直接关系。电容量是指电容器在给定电位差下自由电荷的储藏量,表示电容器容纳电荷本领的物理量。损耗角正切指的是电容器的有功功率p与无功功率q的比值。绝缘电阻用于表明电容器的漏电大小,一般小容量的电容,绝缘电阻很大,几百兆欧姆或几千兆欧姆的电解电容的绝缘电阻一般较小。相对而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小。
79.上述实施例提供的方法中,通过对多种性能参数的测试,能够对待检测电容器的可靠性进行更全面的检测,确保可靠性评价结果的准确性。
80.在其中一个实施例中,根据x射线光电子能谱,确定待检测电容器的可靠性分析结果,包括:
81.根据x射线光电子能谱确定目标轨道的最大吸收峰峰位,目标轨道是指钛酸钡陶瓷介质中的钛元素的预设电子层轨道;
82.在最大吸收峰峰位的能量不小于预设能量的情况下,确定待检测电容器的可靠分析结果为第一可靠等级,在最大吸收峰峰位的能量小于预设能量的情况下,确定待检测电容器的可靠分析结果为第二可靠等级,第一可靠等级表示的电容器的可靠程度大于第二可靠等级。
83.通过待切片进行x射线照射,得到待检测电容器内部的钛酸钡介质的x射线光电子能谱,分析介质中钛元素的价态。可以理解的是,不同价态的钛元素所发出的光电子的能量
会有所不同。在本事实例中,选取钛元素外电子层的预设轨道的作为目标轨道,例如ti外层电子的2p轨道,确定目标的轨道的最大吸收峰峰位,当最大吸收峰峰位对应的能量低于458.2ev,则说明待检测电容器存在可靠性隐患;当最大吸收峰峰位对应的能量不低于458.2ev,则说明待检测电容器hi可靠的。例如,测试结果显示试验后待检测电容器的中间陶瓷介质的ti2p轨道在458.08ev在529.18ev处有较强的吸收峰,其中458.08ev小于458.2ev,显示陶瓷介质中的ti
4+
存在得电子向低价离子转化的趋势,因此判定待检测电容器存在可靠性隐患,其抗还原性能较低。
84.上述实施例提供的方法中,根据对待检测电容器的x射线光电子能谱进行分析,分析待检测电容器中钛酸钡介质的绝缘性能,进而准确确定待检测电容器的可靠性,快速分析待检测电容器的使用寿命。另外,通过多种条件分析待检测电容器的可靠性,提高了待检测电容器的可靠性分析系统的鲁棒性和稳定性。
85.在其中一个实施例中,方法还包括:
86.在第一测试参数不满足第一预设条件或第二测试参数不满足第二预设条件的情况下,确定待检测电容器的可靠性分析结果为第三可靠等级,第二可靠等级表示的电容器的可靠程度大于第三可靠等级。
87.参见图5,提供一种钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析的方法流程图,其中,试验前对应第一温度,高温加电对应第二温度,第一可靠等级为可靠,第二可靠等级为亚可靠,第三可靠等级为不可靠。
88.应该理解的是,虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
89.基于同样的发明构思,本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析方法的钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析方法的限定,在此不再赘述。
90.在一个实施例中,如图6所示,提供了一种钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析装置,包括:第一检测模块601、第二检测模块602、封装切片模块603和第三检测模块604,其中:
91.第一检测模块601,用于根据待检测电容器的额定工作参数,确定待检测电容器在第一温度下的第一测试参数,待检测电容器为钛酸钡基多层陶瓷电容器;
92.第二检测模块602,用于在第一测试参数满足第一预设条件的情况下,通过使得待检测电容器在预设的第一加电试验条件下工作,获取待检测电容器在第二温度下的第二测试参数,第二温度大于第一温度;
93.封装切片模块603,用于在第二测试参数满足第二预设条件的情况下,将待检测电
容器固封,制作切片,切片垂直与待检测电容器的内层电极;
94.第三检测模块604,用于对切片进行x射线照射,获取切片的钛酸钡陶瓷介质区域的x射线光电子能谱,根据x射线光电子能谱,确定待检测电容器的可靠性分析结果。
95.在其中一个实施例中,第一检测模块601还用于:
96.根据额定工作参数,确定待检测电容器的第二加电试验条件;
97.通过使得待检测电容器在第二加电试验条件下工作,获取待检测电容器在第一温度下的第一测试参数。
98.在其中一个实施例中,第二检测模块602还用于确定预设的第一加电试验条件包括试验温度、试验电压、试验时长以及试验电路中的限流电阻的大小;
99.其中,试验温度是指待检测电容器的工作环境的温度;试验电压是指待检测电容器所在电路的总电压;试验时长是指待检测电容器在试验温度下工作的总时长。
100.在其中一个实施例中,第一检测模块601还用于确定第一测试参数包括以下三种参数中的至少一种,以下三种参数分别为电容量、损耗角正切以及绝缘电阻。
101.在其中一个实施例中,第三检测模块604还用于:
102.根据x射线光电子能谱确定目标轨道的最大吸收峰峰位,目标轨道是指钛酸钡陶瓷介质中的钛元素的预设电子层轨道;
103.在最大吸收峰峰位的能量不小于预设能量的情况下,确定待检测电容器的可靠分析结果为第一可靠等级,在最大吸收峰峰位的能量小于预设能量的情况下,确定待检测电容器的可靠分析结果为第二可靠等级,第一可靠等级表示的电容器的可靠程度大于第二可靠等级。
104.在其中一个实施例中,第三检测模块还用于:
105.在第一测试参数不满足第一预设条件或第二测试参数不满足第二预设条件的情况下,确定待检测电容器的可靠性分析结果为第三可靠等级,第二可靠等级表示的电容器的可靠程度大于第三可靠等级。
106.上述钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
107.在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储待检测电容器的工作参数数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种钛酸钡基多层陶瓷电容器的可靠性分析方法。
108.本领域技术人员可以理解,图7中示出的结构,仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图,并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
109.在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
110.根据待检测电容器的额定工作参数,确定待检测电容器在第一温度下的第一测试参数,待检测电容器为钛酸钡基多层陶瓷电容器;
111.在第一测试参数满足第一预设条件的情况下,通过使得待检测电容器在预设的第一加电试验条件下工作,获取待检测电容器在第二温度下的第二测试参数,第二温度大于第一温度;
112.在第二测试参数满足第二预设条件的情况下,将待检测电容器固封,制作切片,切片垂直与待检测电容器的内层电极;
113.对切片进行x射线照射,获取切片的钛酸钡陶瓷介质区域的x射线光电子能谱,根据x射线光电子能谱,确定待检测电容器的可靠性分析结果。
114.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
115.根据额定工作参数,确定待检测电容器的第二加电试验条件;
116.通过使得待检测电容器在第二加电试验条件下工作,获取待检测电容器在第一温度下的第一测试参数。
117.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:确定预设的第一加电试验条件包括试验温度、试验电压、试验时长以及试验电路中的限流电阻的大小;
118.其中,试验温度是指待检测电容器的工作环境的温度;试验电压是指待检测电容器所在电路的总电压;试验时长是指待检测电容器在试验温度下工作的总时长。
119.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:确定第一测试参数包括以下三种参数中的至少一种,以下三种参数分别为电容量、损耗角正切以及绝缘电阻。
120.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
121.根据x射线光电子能谱确定目标轨道的最大吸收峰峰位,目标轨道是指钛酸钡陶瓷介质中的钛元素的预设电子层轨道;
122.在最大吸收峰峰位的能量不小于预设能量的情况下,确定待检测电容器的可靠分析结果为第一可靠等级,在最大吸收峰峰位的能量小于预设能量的情况下,确定待检测电容器的可靠分析结果为第二可靠等级,第一可靠等级表示的电容器的可靠程度大于第二可靠等级。
123.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
124.在第一测试参数不满足第一预设条件或第二测试参数不满足第二预设条件的情况下,确定待检测电容器的可靠性分析结果为第三可靠等级,第二可靠等级表示的电容器的可靠程度大于第三可靠等级。
125.在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
126.根据待检测电容器的额定工作参数,确定待检测电容器在第一温度下的第一测试参数,待检测电容器为钛酸钡基多层陶瓷电容器;
127.在第一测试参数满足第一预设条件的情况下,通过使得待检测电容器在预设的第一加电试验条件下工作,获取待检测电容器在第二温度下的第二测试参数,第二温度大于第一温度;
128.在第二测试参数满足第二预设条件的情况下,将待检测电容器固封,制作切片,切片垂直与待检测电容器的内层电极;
129.对切片进行x射线照射,获取切片的钛酸钡陶瓷介质区域的x射线光电子能谱,根据x射线光电子能谱,确定待检测电容器的可靠性分析结果。
130.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
131.根据额定工作参数,确定待检测电容器的第二加电试验条件;
132.通过使得待检测电容器在第二加电试验条件下工作,获取待检测电容器在第一温度下的第一测试参数。
133.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:确定预设的第一加电试验条件包括试验温度、试验电压、试验时长以及试验电路中的限流电阻的大小;
134.其中,试验温度是指待检测电容器的工作环境的温度;试验电压是指待检测电容器所在电路的总电压;试验时长是指待检测电容器在试验温度下工作的总时长。
135.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:确定第一测试参数包括以下三种参数中的至少一种,以下三种参数分别为电容量、损耗角正切以及绝缘电阻。
136.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
137.根据x射线光电子能谱确定目标轨道的最大吸收峰峰位,目标轨道是指钛酸钡陶瓷介质中的钛元素的预设电子层轨道;
138.在最大吸收峰峰位的能量不小于预设能量的情况下,确定待检测电容器的可靠分析结果为第一可靠等级,在最大吸收峰峰位的能量小于预设能量的情况下,确定待检测电容器的可靠分析结果为第二可靠等级,第一可靠等级表示的电容器的可靠程度大于第二可靠等级。
139.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
140.在第一测试参数不满足第一预设条件或第二测试参数不满足第二预设条件的情况下,确定待检测电容器的可靠性分析结果为第三可靠等级,第二可靠等级表示的电容器的可靠程度大于第三可靠等级。
141.在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
142.根据待检测电容器的额定工作参数,确定待检测电容器在第一温度下的第一测试参数,待检测电容器为钛酸钡基多层陶瓷电容器;
143.在第一测试参数满足第一预设条件的情况下,通过使得待检测电容器在预设的第一加电试验条件下工作,获取待检测电容器在第二温度下的第二测试参数,第二温度大于第一温度;
144.在第二测试参数满足第二预设条件的情况下,将待检测电容器固封,制作切片,切片垂直与待检测电容器的内层电极;
145.对切片进行x射线照射,获取切片的钛酸钡陶瓷介质区域的x射线光电子能谱,根据x射线光电子能谱,确定待检测电容器的可靠性分析结果。
146.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
147.根据额定工作参数,确定待检测电容器的第二加电试验条件;
148.通过使得待检测电容器在第二加电试验条件下工作,获取待检测电容器在第一温度下的第一测试参数。
149.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:确定预设的第一加电试验条件包括试验温度、试验电压、试验时长以及试验电路中的限流电阻的大小;
150.其中,试验温度是指待检测电容器的工作环境的温度;试验电压是指待检测电容器所在电路的总电压;试验时长是指待检测电容器在试验温度下工作的总时长。
151.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:确定第一测试参数包括以下三种参数中的至少一种,以下三种参数分别为电容量、损耗角正切以及绝缘电阻。
152.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
153.根据x射线光电子能谱确定目标轨道的最大吸收峰峰位,目标轨道是指钛酸钡陶瓷介质中的钛元素的预设电子层轨道;
154.在最大吸收峰峰位的能量不小于预设能量的情况下,确定待检测电容器的可靠分析结果为第一可靠等级,在最大吸收峰峰位的能量小于预设能量的情况下,确定待检测电容器的可靠分析结果为第二可靠等级,第一可靠等级表示的电容器的可靠程度大于第二可靠等级。
155.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
156.在第一测试参数不满足第一预设条件或第二测试参数不满足第二预设条件的情况下,确定待检测电容器的可靠性分析结果为第三可靠等级,第二可靠等级表示的电容器的可靠程度大于第三可靠等级。
157.需要说明的是,本技术所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
158.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory,rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory,mram)、铁电存储器(ferroelectric random access memory,fram)、相变存储器(phase change memory,pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory,ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,ram可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(static random access memory,sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
159.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例
中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
160.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术的保护范围应以所附权利要求为准。
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