Способ отбраковки оксидно-полупроводниковых конденсаторов

 

Союз Советски к

Сецналнстнчесннв

Республик

ОПИСжНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»342183 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09. 04. 79 {21) 2748944/18-21 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет— (5()М. Кл.

Н О1 G 9/24 феударстиеай квнктет

CCCP ав аеаи кзебрвтввкВ н открытк1

Опублнковано07. 07. 82. Бюллетень Х> 25

Дата опубликования описания 07.07.82 (53) УДК 621. 319. .4.45(088.8) Л. С. Палатник, В. P. Ковач, И. и Ю. Л. Поздеев (72) Авторы изобретения

{7l) Заявитель (54) СПОСОБ ОТБРАКОВКИ ОКСИДНО-ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ

КОНДЕНСАТОРОВ

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в производстве оксидно-полупроводниковых конденсаторов.

Известен способ отбраковки оксидно-полупроводниковых конденсаторов, состоящий в термоэлектротренировке путем выдержки конденсаторов при номинальном напряжении и рабочей температуре (+85 C ) в течение нескольких часов. Одновременно с отбраковкой конденсаторов термоэлектротренировка обеспечивает снижение тока утечки и стабилизацию емкостных характеристик оксидно-полупроводниковых конденсаторов при эксплуатации Г1 1.

Недостатками способа являются большая длительность и низкая эффективность отбраковки конденсаторов проявляющаяся в том, что часть конденсаторов, прошедших термоэлектротренировку, отказывают на ранних стадиях эксплуатации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ отбраковки оксидно-полупро5 водниковых- конденсаторов, включающии подачу нарастающего синусоидального напряжения на испытываемый конденсатор, соединенный последовательно с активным сопротивлением 1 2 ) .

Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает достаточную эффективность отбраковки конденсаторов.

Цель изобретения — повышение эффективности отбраковки конденсаторов.

Эта цель достигается тем, что в

2о способе отбраковки оксидно-полупроводниковых конденсаторов, включающем подачу нарастающего напряжения на испытываемый конденсатор, соединенный последовательно с активным со3 94 противлением,, отбраковку осуществляют путем выявления конденсаторов с аномальныи видом временной зависимости нарастающего напряжения на конденсаторе, получаемого путем перераспределения постоянного напряжения источника питания за время зарядки 30-60 с между испытываемым конденсатором и активным сопротивлением.

На чертеже изображена временная зависимость напряжения на конденсаторе.

Внешнее постоянное напряжение (u H) выбирают таким образом, чтобы .за время тренировки(Г) напряжение на конденсаторе достигло предельного стабильного напряжения (Чл ), т.е. такого максимального напряжения при котором в конденсаторах еще не развиваются деградационные процессы, приводящие к необратимому росту тока утечки. Предельное стабильное напряжение определяется статистически rio виду временной зависимости тока в цепи в процессе отбраковки и путем сравнения токов утечки до и после отбраковки. При достижении предельного стабильного напряжения на конденсаторе внешнее напряжение отключается от цепи.

Величину активного сопротивления определяют по формуле

R =ХС где Г = 30-60 с; С - емкость конденсатора.

Величина активного сопротивления составляет для основной шкалы еикос1 тей оксидно-полупроводниковых кон7 денсаторов 10 - 10 Ои. Такая величина сопротивления обеспечивает постепенное нарастание напряжения на конденсаторе от 0 до предельного стабильного за время тренировки; ограничение броска тока в момент включения напряжения и при локальных микропробоях оксидной пленки, благодаря чему предотвращается повреждение бксидной изоляции конденсаторов в процессе отбраковки; превышение составляющей тока, определяемой диэлектрическими свойствами оксидной пленки, над зарядной составляющей тока, определяемой скоростью изменения напряжения на конденсаторе в области напряжений, близких к предельному. стабильному, благодаря чему удается

8bIR8NTb дефектные конденсаторы с

2183 4 пленки (кривая 3).

1О

zo

25 зо зь

4V

45 Я1 с,г повышенной утечкой в сильном электри ческои поле.

Выявление ненадежных конденсаторов по виду временной зависимости напряжения на конденсаторе производится следующим образом, Надежными являются конденсаторы, на которых напряжение за время тренировки() достигает значения предельного стабильного напряжения и в процессе роста напряжения на конденсаторе не наблюдаются броски напряжения в сторону уменьшен .я (кривая 1).

Ненадежными являются конденсаторы, на которых напряжение за время тренировки не достигает значения предельного стабильного напряжения в связи с повышенной утечкой токов в оксидной пленке в сильном электрическом поле и перераспределением напряжения между конденсатором и ак— тивныи сопротивлением (кривая 2).

Также ненадежными являются конденсаторы, на которых в процессе роста напряжения наблюдаются броски напряжения в сторону уменьшения, обусловленные локальным пробоем оксидной

Поскольку в процессе предлагаеиой отбраковки конденсаторов предотвращаются процессы необратимого ухуд" шения диэлектрический свойств оксидной пленки, то отбракованные конденсаторы направляются на повторную тренировку.

Пример. 140 танталовых оксидно-полупроводниковых конденсаторов ноиинала 30 В х 33 мкф, прошедших тренировку известным способом и удовлетворяющих нормам технических условий после изготовления, подвергают отбраковке. Последовательно с испытываемым конденсатором подключают активное сопротивление, равное 10 Ои и к ним прикладывают внешнее постоянное напряжение, равное 65 В. Внешнее напряжение отключают при достижении на конденсаторе предельного стабильного напряжения, равного

55 В, но не позже, чем через 60 с после включения. Отключение внешнего напряжения производится также если наблюдается бросок напряжения на конденсаторе в сторону уменьшения.

В результате проверки годными признаны 134 конденсатора, у которых во время 60 с напряжение дости942183

Формула изобретения

Составитель А. Аксенов .

Редактор И. Тыкей Техред А. Бабинец Корректорй. Барски

Заказ 4855 47 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 гает 55 В. Из Ь шт. отбракованных конденсаторов у четырех конденсаторов наблюдается бросок напряжения в сторону уменьшения при ыапряжениях 40-52 В, а у двух конденсаторов максимальные достигаемые напряжения равны 48 В и 50 В и далее не увеличиваются. Все конденсаторы (в том числе и бракованные) после проверки удовлетворяют нормам технических условий. Затем 6 шт, бракованных конденсаторов с 18 шт. произвольно выбранными годными конденсаторами подвергают испытаниям на надежность в течение 1000 ч. Среди годных конденсаторов отказов не было в то, время как из 6 шт. бракованных конденсаторов 5 шт. конденсаторов отказали из-за увеличения токов утечки.

Как следует из примера, предлагаемый способ отбраковки конден.саторов позволяет повысить эффективность отбраковки конденсаторов.

Способ отбраковки оксидно-полупроводниковых конденсаторов, включаащйй подачу нарастающего напряже ния на испытываемый конденсатор, соединенный последовательно с актив" ным сопротивлением, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повы30 шения эффективности отбраковки, от» браковку осуществляют путем выявления конденсаторов с аномальным видом временной зависимости нарастающего напряжения на конденсаторе, получа1% емого путем перераспределения постоянного напряжения источника питания за время зарядки 30-60 с между испытываемым конденсатором и активным сопротивлением.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Закгейм Л. И. Электролитические конденсаторы. И., 1963, с. 232.

2. Авторское свидетельство СССР

И И 617789, кл. Н 01 С 9/24, 1974 (прототип).