陶瓷電容失效的七大原因
1、潮濕對(duì)電參數(shù)的影響
空氣中濕度過(guò)高時(shí),水膜凝聚在電容器外殼表面,可使電容器的表面絕緣電阻下降。此外,對(duì)于半密封結(jié)構(gòu)電容器來(lái)說(shuō),水分還可滲透到電容器介質(zhì)內(nèi)部,使電容器介質(zhì)的絕緣電阻絕緣能力下降。因此,高溫、高濕環(huán)境對(duì)電容器參數(shù)惡化的影響極為顯著。
2、高溫易導(dǎo)致?lián)舸?/p>
半密封陶瓷電容器在高濕度環(huán)境條件下工作時(shí),發(fā)生擊穿失效是比較普遍的嚴(yán)重問(wèn)題。所發(fā)生的擊穿現(xiàn)象大約可以分為介質(zhì)擊穿和表面極間飛弧擊穿兩類。介質(zhì)擊穿按發(fā)生時(shí)間的早晚又可分為早期擊穿與老化擊穿兩種,早期擊穿暴露了電容介質(zhì)材料與生產(chǎn)工藝方面存在的缺陷,這些缺陷導(dǎo)致陶瓷介質(zhì)介電強(qiáng)度顯著降低,以至于在高濕度環(huán)境的電場(chǎng)作用下,電容器在耐壓試驗(yàn)過(guò)程中或工作初期,就產(chǎn)生電擊穿。
3、電極材料
陶瓷電容器一直使用銀電極。銀離子遷移和由此而引起含鈦陶瓷介質(zhì)的加速老化是導(dǎo)致陶瓷電容器失效的主要原因。有的廠家生產(chǎn)陶瓷電容器已不用銀電極,而改用鎳電極,在陶瓷基片上采用化學(xué)鍍鎳工藝。由于鎳的化學(xué)穩(wěn)定性比銀好,電遷移率低,提高了陶瓷電容器的性能和可靠性。
4、銀離子遷移
無(wú)機(jī)介質(zhì)電容器多半采用銀電極,半密封電容器在高溫條件下工作時(shí),滲入電容器內(nèi)部的水分子產(chǎn)生電解。在陽(yáng)極產(chǎn)生氧化反應(yīng),銀離子與氫氧根離子結(jié)合生產(chǎn)氫氧化銀;在陰極產(chǎn)生還原反應(yīng),氫氧化銀與氫離子反應(yīng)生成銀和水。由于電極反應(yīng),陽(yáng)極的銀離子不斷向陰極還原成不連續(xù)金屬銀粒,靠水膜連接成樹狀向陽(yáng)極延伸。銀離子遷移不僅發(fā)生在無(wú)機(jī)介質(zhì)表面,還能擴(kuò)散到無(wú)機(jī)介質(zhì)內(nèi)部,引起漏電流增大,嚴(yán)重時(shí)可使用兩個(gè)銀電極之間完全短路,導(dǎo)致電容器擊穿。
5、疊片陶瓷電容器的斷裂
疊片陶瓷電容器機(jī)械斷裂后,斷裂處的電極絕緣間距將低于擊穿電壓,會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)或多個(gè)電極之間的電弧放電而徹底損壞疊片陶瓷電容器。
6、電極端頭被熔淋
在波峰焊焊接疊片陶瓷電容器時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)電極端頭被焊錫熔掉了。其原因主要是波峰焊疊片陶瓷電容器接觸高溫焊錫的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。
7、疊片陶瓷電容器的斷裂
疊片陶瓷電容器常見的失效是斷裂,這是疊片陶瓷電容器自身介質(zhì)的脆性決定的。由于疊片陶瓷電容器直接焊接在電路板上,直接承受來(lái)自電路板的各種機(jī)械應(yīng)力,而引線式陶瓷電容器則可以通過(guò)引腳吸收來(lái)自電路板的機(jī)械應(yīng)力。因此,對(duì)于疊片陶瓷電容器來(lái)說(shuō),由于熱膨脹系數(shù)不同或電路板彎曲所造成的機(jī)械應(yīng)力將是疊片陶瓷電容器斷裂的主要因素。
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