TH2851阻抗分析儀測量介電常數應用方案
一、應用背景
在材料介電常數的測試中，網絡分析儀作為一種常用手段，在低頻段的應用存在明顯局限。通常情況下，其測試頻率下限僅為100MHz，難以滿足對低頻介電性能的表征需求。此外，該方法的整體測試成本較高，尤其是專用夾具價格昂貴，進一步限制了其在低頻領域的廣泛應用。
針對上述痛點，本文介紹一種更為經濟高效的解決方案——采用阻抗分析儀進行低頻介電常數測試。以同惠電子TH2851阻抗分析儀配合TH26077專用夾具為例，該方案的測試頻率下限可延伸至20Hz甚至更低，完美覆蓋了網絡分析儀難以觸及的低頻區間。
本文將重點分享該方案在西安某大學微電子學院的實際應用案例，詳細記錄了針對新型薄膜材料的完整測試方法與操作流程，旨在為相關領域的科研與檢測工作提供有價值的參考。
二、試方法
阻抗分析儀測試介電常數方法為平行板測試法
圖：平板測試法原理
使用此方法可以直接在夾具上讀出材料厚度，此夾具可以測試的參數有電容（C）、耗損因數（D）、介電常數（εr', εr''）
三、測試原理：
介電常數公式
四、系統配置
TH2851
TH26077夾具
介電常數軟件為選件，開通后在TH2851界面直接選擇對應的參數即可，分別可以單測、列表掃描、曲線掃描，下圖為曲線掃描界面。
圖：儀器，夾具和軟件
測試材料
圖：測試材料
五、儀器夾具設置流程
1.首先旋轉千分尺旋鈕觀察電子讀數，并觀察儀器lzl值，接近于零時，將千分尺歸零
2.將樣品放在測試臺上并壓緊材料
六、軟件操作流程
1. 設置 TH2851 的測試狀態
按“CAL”按鈕，將測量夾具選“0m”
2. 選擇合適的電極大小并連接夾具和 TH2851，并對夾具進行檢查并對夾具的電極進行平整度調節。先不要進行開路和短路校準。
3. 將 TH26077 夾具設置成開路狀態。
4. 按 TH2851 的“CAL”按鍵，選擇“夾具校準”，并“開始夾具校準”
5. 選擇“用戶標準件”里的“100kHz”，按“確認”，確保 TH26077 夾具處于正確的開路設置狀態，并按“開始”。TH2851 會連續進行相位校準和
開路校準。
6. 開路校準結束后會提示進行短路校準，先將 TH26077 夾具設置成短路狀態，然后按“開始”進行短路校準。
7. 短路校準結束后會提示進行負載校準，先將 TH26077 的開短路件移除，并將兩個電極間距調整至 0.2 厘米，然后按“開始”進行負載校準。校
準期間請遠離 TH26077 夾具并避免空氣流動對負載校準的干擾。
8. 校準完畢后點擊“完成”按鈕。
9. 點測界面按 LCR METER 區域的“Meas”按鈕進入測量設置；列表模式在列表總菜單；掃描模式按 RESPONSE 區域的“Meas”按鈕，可以對 TH26077的屏蔽電極種類和介質厚度進行設置。
10. 測量參數選擇介電即可進行測試并觀察測試值記錄。
七、其他應用
無源元件：
電容器、電感器、磁芯、電阻器、壓電器件、變壓器、芯片組件和網絡元件等的阻抗參數評估和性能分析。
半導體元件：
LED驅動集成電路寄生參數測試分析；變容二極管的C-VDC特性；晶體管或集成電路的寄生參數分析
其它元件：
印制電路板、繼電器、開關、電纜、電池等阻抗評估
介質材料：
塑料、陶瓷和其它材料的介電常數和損耗角評估
磁性材料：
鐵氧體、非晶體和其它磁性材料的導磁率和損耗角評估 半導體材料：
半導體材料的介電常數、導電率和C-V特性
液晶單元：
介電常數、彈性常數等C-V特性
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