隨著電子器件向微型化、高集成度方向發展，多層陶瓷電容器（MLCC）作為關鍵基礎元件，其性能穩定性直接關乎設備可靠性。針對MLCC高壓電容器的高電場介電特性、損耗機制及電滯回線行為，先進的測試系統成為研發與質量控制的核心工具。

MLCC高壓電容器高電場介電、損耗、電滯回線測試系統

技術架構

MLCC高壓電容器測試系統采用“工控機+FPGA+高壓放大器”的集成架構，支持從低頻1 mHz到高頻10 kHz的信號輸出與采集。其工作原理可分為三層：

1. 信號生成層：FPGA根據預設波形（如正弦波、三角波）生成高頻高壓信號，經高壓放大器輸出至待測樣品，電壓范圍覆蓋0-±20 kV，滿足寬頻帶激勵需求。
2. 數據采集層：鎖相放大器同步捕獲樣品響應信號，利用內部參考模式消除環境干擾，電流測量精度達10^-13 A量級，確保介電常數（ε'）和損耗因子（tanδ）的納級分辨率。
3. 分析控制層：基于LabView軟件平臺，實現自動化測試流程編排、數據實時可視化及多通道協同控制，支持-80℃至230℃溫區內的電性能映射。

MLCC高壓電容器高電場介電、損耗、電滯回線測試系統

功能：

高電場介電測試

• AC DFR技術：采用介電頻率響應分析法，在1 V/μs快速升壓下捕捉材料極化動態，評估電場強度與介電常數的非線性關系。
• 極端環境模擬：結合環境試驗箱，在液氮低溫（-80℃）或高溫（230℃）下測試電容溫度系數（TCC），支持車規級MLCC的熱穩定性驗證。

損耗機制量化

• 多通道同步監測：華測HCCT-40H系統支持64通道并行測試，同步記錄-85℃至180℃溫區內電容（C）、損耗因子（D）、阻抗（Z）的變化曲線，實現壽命衰減模型擬合。
• 機械應力耦合測試：集成應力測試儀監測焊接熱沖擊下的電容漂移，結合有限元分析（FEA）優化封裝結構。

電滯回線分析

• 動態Sawyer-Tower電路：優化高壓擊穿測試流程，支持10 kV/1000 Hz高壓電滯回線掃描，自動計算剩余極化強度（Pr）和矯頑場（Ec）。
• 充放電效率評估：通過軟件算法解析能量密度曲線，支持鐵電材料儲能特性的循環壽命預測。

應用場景：跨領域可靠性保障

汽車電子

• 針對車規級MLCC的AEC-Q200認證需求，系統在-40℃至150℃溫區內進行溫度循環測試，結合機械振動臺模擬引擎艙振動，篩選出抗熱沖擊電容型號。

5G通信

• 在高頻（>1 GHz）場景下評估MLCC的等效串聯電感（ESL）和等效串聯電阻（ESR），優化射頻前端濾波電路設計，降低信號插入損耗。

工業電源

• 針對光伏逆變器中的高壓MLCC，測試系統在10 kV/DC偏壓下評估漏電流特性，結合電滯回線數據預測長期工作下的容值衰減趨勢。

MLCC高壓電容器高電場介電、損耗、電滯回線測試系統