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導致陶瓷貼片電容失效的主要因素有哪些?

文章來(lái)源:深圳市冠旭達電子科技有限公司 人氣:3396 發(fā)表時(shí)間:2020-07-08 11:30:49

        1)濕度對電參數惡化的影響

        陶瓷介質(zhì)的老化大大降低了芯片電容器的介電強度,并可能導致芯片電容器擊穿。因此,這種陶瓷芯片電容器的電解擊穿要比不含二氧化鈦的陶瓷介質(zhì)片式電容器嚴重。

        該貼片電容器電極的邊緣電場(chǎng)畸變的銀離子遷移,因為陶瓷介質(zhì)表面凝高濕度的環(huán)境中的水膜,貼片電容邊緣表面科羅娜啤酒電壓明顯降低,表面閃絡(luò )現象的產(chǎn)生與工作條件。在嚴重的情況下,芯片電容器表面的電弧擊穿極為顯著(zhù)。表面擊穿是芯片電容結構,相關(guān)的電極間距離、負載電壓、保護層、吸濕透氣疏水性。當空氣濕度過(guò)高時(shí),水膜凝結在芯片電容器外殼的表面,降低了芯片電容器的表面絕緣電阻。

        另外,對于半封閉結構的片式電容器,水可以滲透到片式電容介質(zhì)中,降低了片式電容器介質(zhì)的絕緣電阻和絕緣能力。因此,高溫高濕環(huán)境對片式電容器參數惡化的影響是非常顯著(zhù)的。經(jīng)干燥、除濕、芯片電容器電性能可以得到改善,但水分子電解不能根除的后果。例如,貼片電容器在高溫條件下工作,電解氫離子(H+)和羥基離子(oh)的電場(chǎng)中的水分子,導致電化學(xué)腐蝕的根源。即使烘干機是濕的,也不可能恢復鉛。


        2)銀離子遷移的后果

        大多數無(wú)機介質(zhì)片式電容器是由銀電極制成的,而半密封貼片電容器在高溫下工作,并穿透芯片電容器內部的水分子產(chǎn)生電解。通過(guò)陽(yáng)極氧化反應,銀離子和氫氧根離子結合生成氫氣生成氧化銀,在氫和氫離子的陰極反應中還原反應生成銀和銀水。由于電極反應,陽(yáng)極的銀離子不斷還原為陰極,金屬銀粒子通過(guò)水膜與陽(yáng)極相連。銀離子遷移不僅發(fā)生在無(wú)機介質(zhì)表面,而且擴散到無(wú)機介質(zhì)中,使泄漏電流增大。在嚴重的情況下,兩個(gè)銀電極之間的短路會(huì )導致芯片電容器的擊穿。

        離子遷移可能會(huì )嚴重損壞電極表面是一層銀,鉛和銀焊電極的表面層,隨著(zhù)銀氧化物半導體性能區間,等效介電電容器串聯(lián)電阻增加,增加金屬零件的損耗,電容損耗明顯增加。
由于有效電極面積減小,芯片電容器相應減小。在氧化銀半導體和電介質(zhì)表面的兩個(gè)電極之間的無(wú)機絕緣電容器的表面絕緣電阻減小。銀離子遷移嚴重,樹(shù)枝狀銀之間架設的兩個(gè)電極,貼片電容的絕緣電阻大大降低。
        如果陶瓷介質(zhì)不夠致密,不僅可以在陶瓷介質(zhì)表面發(fā)生銀離子遷移,還可以穿透陶瓷介電層。差距更是多層復合結構,電極的位置是不容易的,對中小型邊緣表面,疊層外涂電極銀漿兩端進(jìn)入間隙,減少介質(zhì)表面的絕緣電阻,并縮短電極之間的路徑,銀離子遷移容易出現短路現象。

        3)陶瓷芯片電容器在高溫下的擊穿機理

        高濕度環(huán)境下半封閉陶瓷片式電容器的擊穿失效是一個(gè)嚴重的問(wèn)題。擊穿現象可分為兩類(lèi):介質(zhì)擊穿和表面閃絡(luò )。根據介電擊穿發(fā)生的時(shí)間可分為兩種故障和故障的早期老化,早期故障暴露的電容器介質(zhì)材料和生產(chǎn)工藝的缺陷,這些缺陷導致陶瓷介電強度顯著(zhù)下降,因此,在高濕度的領(lǐng)域,在測試的早期或工作壓力SMD電容器擊穿。大多數老化故障屬于電化學(xué)故障類(lèi)別。



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