PCB基板介电常数介质损耗测定仪

●总论
       高聚物具有体积电阻率高（10¹⁶～10²⁰Ω·cm）、介电常数小（≤2）、介质损耗低（＜10－4）等半导体特殊优良的电性能，同时某些高聚物还具有优良的导电性能。另外，由于高聚物成型加工容易，品型多，故在电器方法应用广泛。

一、高聚物分子的极化
▲定义
高聚物的介电性是指高聚物在电场的作用下，表现出对静电能的储蓄的损耗的性质。

显然，高聚物极化程度越大，极板感应产生的电荷Q’越大，介电常数越大。
△常见高聚物的介电常数

▲高聚物的介电损耗（dielectric loss）
△定义
是电介质在交变电场的作用下，将一部分电能转变为热能而损耗的现象。一般用损耗角的正切值表示。

式中 －实验测得的介电常数；
－高聚物将电能转变为热能损耗的程度。
△介电损耗的原因:
对非极性高聚物:在交变电场中，所含的杂质产生的漏导电流，载流子流动时，克服内摩擦阻力而作功，使一部分电能转变为热能，属于欧姆损耗。
对极性高聚物:在交变电场中极化时，由于黏滞阻力，偶极子的转动取向滞后于交变电场的变化，致使偶极子发生强迫振动，在每次交变过程中，吸收一部分电能成热能而释放出来，属于偶极损耗。损耗的大小取决于偶极极化的松弛特性。
△部分高聚物的介电损耗

三、影响高聚物介电性的因素
△高聚物分子结构对介电性的影响
规律：ω与T一定，极性↑、极性基团密度↑，介电常数与介电损耗↑。
▓实例 前两表
△频率对高聚物介电性的影响

 

△温度对高聚物介电性的影响
对非极性高聚物，温度升高，介电常数下降；对极性高聚物，随温度的升高而出现峰值。

一、高聚物的导电类型
导电性 在电场作用下，物体中载流子发生移动的现象。用电导率或电阻率表示。
在直流电场下，物体的电导率表示为：

式中 σ－电导率；
  n－载流子的浓度；
      e－电子电荷；
     μ－载流子的移动度。
高聚物的导电类型

 

一、击穿电压与击穿电压强度
介电击穿：随着电压的不断增加至某极限值后，出现电阻率降低到极小，电流增加，产生局部导电而使高聚物材料丧失绝缘性能的现象。
击穿电压：导致高聚物材料击穿的电压。

击穿电压强度：连续对高聚物材料升高电压，当试样被击穿时的电压和试样厚度的比值称为击穿电压强度。

二、耐电压性与耐电弧性
耐电压性：指迅速将电压升高到制品标准规定的电压，停留1min（或按制品标准规定的时间），观察制品是否被击穿，若未被击穿，则此电压为该制品的耐电压值。此数值表示高聚物制品的耐电压能力。
耐电弧性：在一定的高压电场下，两极间的气体被击穿产生电弧、火花的作用，致使高聚物表面形成导电层所需要时间的长短表示高聚物对电弧、电火花的抵抗能力。

 

一、静电现象（electrostatic effect）
▲高聚物静电现象的产生
主要产生于高聚物与成型加工设备之间的摩擦、拉幅、拉丝等过程。

二、静电的利与弊
静电的有利之处 静电喷涂、静电印刷、静电照像、静电吸尘等。
静电的不利之处 影响外观、相互黏结、电器准确性、静电火花、磁带杂音等。
三、静电的防止

抗静电剂的选择

压电性：指高聚物在机械力的作用下，所表现出来的电学性能。压电性的表现形式：

压电性的应用：话筒、传感器

二、热电性
驻极体：极化了的电介质，如果具有长寿命的非平衡电偶矩，则为驻极体。
常见的高分子驻极体：聚偏二氟乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯等
高分子驻极体形成：驻极体薄膜

热电性（热电效应）：若在放有高聚物的电极间存在温度差，则在两极间产生电位差，该现象为热电效应。
热释电性：将高聚物置于电极间，一同升温，则在两电极间有电流流过，该电流即为热释电流。该现象即为热释电性。
三、光电性
光电性：某些高聚物因光照射而反映出的电性，主要是光导电性。
光导电性：由于光照射而使高聚物的导电性发生变化的现象。
光介电性：由于光照射而产生介电常数变化的现象。
光电性的用途：情报信息传递