一、应用背景

在材料介电常数的测试中，网络分析仪作为一种常用手段，在低频段的应用存在明显局限。通常情况下，其测试频率下限仅为100MHz，难以满足对低频介电性能的表征需求。此外，该方法的整体测试成本较高，尤其是专用夹具价格昂贵，进一步限制了其在低频领域的广泛应用。

针对上述痛点，本文介绍一种更为经济高效的解决方案——采用阻抗分析仪进行低频介电常数测试。以同惠电子TH2851阻抗分析仪配合TH26077专用夹具为例，该方案的测试频率下限可延伸至20Hz甚至更低，完美覆盖了网络分析仪难以触及的低频区间。

本文将重点分享该方案在西安某大学微电子学院的实际应用案例，详细记录了针对新型薄膜材料的完整测试方法与操作流程，旨在为相关领域的科研与检测工作提供有价值的参考。

二、试方法

阻抗分析仪测试介电常数方法为平行板测试法 

 图：平板测试法原理

使用此方法可以直接在夹具上读出材料厚度，此夹具可以测试的参数有电容（C）、耗损因数（D）、介电常数（εr', εr''）

三、测试原理：

介电常数公式

四、系统配置

TH2851

TH26077夹具

介电常数软件为选件，开通后在TH2851界面直接选择对应的参数即可，分别可以单测、列表扫描、曲线扫描，下图为曲线扫描界面。

图：仪器，夹具和软件

测试材料

图：测试材料

五、仪器夹具设置流程

1.首先旋转千分尺旋钮观察电子读数，并观察仪器lzl值，接近于零时，将千分尺归零

2.将样品放在测试台上并压紧材料

六、软件操作流程

1. 设置 TH2851 的测试状态

按“CAL”按钮，将测量夹具选“0m”

2. 选择合适的电极大小并连接夹具和 TH2851，并对夹具进行检查并对夹具的电极进行平整度调节。先不要进行开路和短路校准。

3. 将 TH26077 夹具设置成开路状态。

4. 按 TH2851 的“CAL”按键，选择“夹具校准”，并“开始夹具校准”

5. 选择“用户标准件”里的“100kHz”，按“确认”，确保 TH26077 夹具处于正确的开路设置状态，并按“开始”。TH2851 会连续进行相位校准和

开路校准。

6. 开路校准结束后会提示进行短路校准，先将 TH26077 夹具设置成短路状态，然后按“开始”进行短路校准。

7. 短路校准结束后会提示进行负载校准，先将 TH26077 的开短路件移除，并将两个电极间距调整至 0.2 厘米，然后按“开始”进行负载校准。校

准期间请远离 TH26077 夹具并避免空气流动对负载校准的干扰。

8. 校准完毕后点击“完成”按钮。

9. 点测界面按 LCR METER 区域的“Meas”按钮进入测量设置；列表模式在列表总菜单；扫描模式按 RESPONSE 区域的“Meas”按钮，可以对 TH26077的屏蔽电极种类和介质厚度进行设置。

10. 测量参数选择介电即可进行测试并观察测试值记录。

七、其他应用

 无源元件：

电容器、电感器、磁芯、电阻器、压电器件、变压器、芯片组件和网络元件等的阻抗参数评估和性能分析。

 半导体元件： 

LED驱动集成电路寄生参数测试分析；变容二极管的C-VDC特性；晶体管或集成电路的寄生参数分析

 其它元件：

印制电路板、继电器、开关、电缆、电池等阻抗评估

 介质材料：

塑料、陶瓷和其它材料的介电常数和损耗角评估 

磁性材料：

铁氧体、非晶体和其它磁性材料的导磁率和损耗角评估 半导体材料：

半导体材料的介电常数、导电率和C-V特性

 液晶单元：

介电常数、弹性常数等C-V特性