TH2851阻抗分析儀測量介電常數(shù)應(yīng)用方案
一、應(yīng)用背景
在材料介電常數(shù)的測試中，網(wǎng)絡(luò)分析儀作為一種常用手段，在低頻段的應(yīng)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(jià)格昂貴，進(jìn)一步限制了其在低頻領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
針對上述痛點(diǎn)，本文介紹一種更為經(jīng)濟(jì)高效的解決方案——采用阻抗分析儀進(jìn)行低頻介電常數(shù)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(wǎng)絡(luò)分析儀難以觸及的低頻區(qū)間。
本文將重點(diǎn)分享該方案在西安某大學(xué)微電子學(xué)院的實(shí)際應(yīng)用案例，詳細(xì)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(guān)領(lǐng)域的科研與檢測工作提供有價(jià)值的參考。
二、試方法
阻抗分析儀測試介電常數(shù)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(shù)有電容（C）、耗損因數(shù)（D）、介電常數(shù)（εr', εr''）
三、測試原理：
介電常數(shù)公式
四、系統(tǒng)配置
TH2851
TH26077夾具
介電常數(shù)軟件為選件，開通后在TH2851界面直接選擇對應(yīng)的參數(shù)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(shè)置流程
1.首先旋轉(zhuǎn)千分尺旋鈕觀察電子讀數(shù)，并觀察儀器lzl值，接近于零時(shí)，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(shè)置 TH2851 的測試狀態(tài)
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(jìn)行檢查并對夾具的電極進(jìn)行平整度調(diào)節(jié)。先不要進(jìn)行開路和短路校準(zhǔn)。
3. 將 TH26077 夾具設(shè)置成開路狀態(tài)。
4. 按 TH2851 的“CAL”按鍵，選擇“夾具校準(zhǔn)”，并“開始夾具校準(zhǔn)”
5. 選擇“用戶標(biāo)準(zhǔn)件”里的“100kHz”，按“確認(rèn)”，確保 TH26077 夾具處于正確的開路設(shè)置狀態(tài)，并按“開始”。TH2851 會連續(xù)進(jìn)行相位校準(zhǔn)和
開路校準(zhǔn)。
6. 開路校準(zhǔn)結(jié)束后會提示進(jìn)行短路校準(zhǔn)，先將 TH26077 夾具設(shè)置成短路狀態(tài)，然后按“開始”進(jìn)行短路校準(zhǔn)。
7. 短路校準(zhǔn)結(jié)束后會提示進(jìn)行負(fù)載校準(zhǔn)，先將 TH26077 的開短路件移除，并將兩個(gè)電極間距調(diào)整至 0.2 厘米，然后按“開始”進(jìn)行負(fù)載校準(zhǔn)。校
準(zhǔn)期間請遠(yuǎn)離 TH26077 夾具并避免空氣流動對負(fù)載校準(zhǔn)的干擾。
8. 校準(zhǔn)完畢后點(diǎn)擊“完成”按鈕。
9. 點(diǎn)測界面按 LCR METER 區(qū)域的“Meas”按鈕進(jìn)入測量設(shè)置；列表模式在列表總菜單；掃描模式按 RESPONSE 區(qū)域的“Meas”按鈕，可以對 TH26077的屏蔽電極種類和介質(zhì)厚度進(jìn)行設(shè)置。
10. 測量參數(shù)選擇介電即可進(jìn)行測試并觀察測試值記錄。
七、其他應(yīng)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(wǎng)絡(luò)元件等的阻抗參數(shù)評估和性能分析。
半導(dǎo)體元件：
LED驅(qū)動集成電路寄生參數(shù)測試分析；變?nèi)荻O管的C-VDC特性；晶體管或集成電路的寄生參數(shù)分析
其它元件：
印制電路板、繼電器、開關(guān)、電纜、電池等阻抗評估
介質(zhì)材料：
塑料、陶瓷和其它材料的介電常數(shù)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(dǎo)磁率和損耗角評估 半導(dǎo)體材料：
半導(dǎo)體材料的介電常數(shù)、導(dǎo)電率和C-V特性
液晶單元：
介電常數(shù)、彈性常數(shù)等C-V特性
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