瓷片电容分高压瓷片电容及低压瓷片电容。在应用，为何会有失效

分析陶瓷电容器，可能会出现以下的失效形式：

1.潮湿对电参数恶化的影响

空气中湿度过高时，水膜凝聚在电容器外壳表面，可使电容器的表面绝缘电阻下降。此外，对于半密封结构电容器来说，水分还可渗透到电容器介质内部，使电容器介质的绝缘电阻绝缘能力下降。因此，高温、高湿环境对电容器参数恶化的影响极为显著。经烘干去湿后电容器的电性能可获改善，但是水分子电解的后果是无法根除的。例如，电容器的工作于高温条件下，水分子在电场作用下电解为氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-），引线根部产生电化学腐蚀。即使烘干去湿，也不可能使引线复原。

2.银离子迁移的后果

无机介质电容器多半采用银电极，半密封电容器在高温条件下工作时，渗入电容器内部的水分子产生电解。在阳极产生氧化反应，银离子与氢氧根离子结合生产氢氧化银；在阴极产生还原反应，氢氧化银与氢离子反应生成银和水。由于电极反应，阳极的银离子不断向阴极还原成不连续金属银粒，靠水膜连接成树状向阳极延伸。银离子迁移不仅发生在无机介质表面，还能扩散到无机介质内部，引起漏电流增大，严重时可使用两个银电极之间完全短路，导致电容器击穿。

3.高温条件下陶瓷电容器击穿机理

半密封陶瓷电容器在高湿度环境条件下工作时，发生击穿失效是比较普遍的严重问题。所发生的击穿现象大约可以分为介质击穿和表面极间飞弧击穿两类。介质击穿按发生时间的早晚又可分为早期击穿与老化击穿两种，早期击穿暴露了电容介质材料与生产工艺方面存在的缺陷，这些缺陷导致陶瓷介质介电强度显著降低，以至于在高湿度环境的电场作用下，电容器在耐压试验过程中或工作初期，就产生电击穿。老化击穿大多属于电化学击穿范畴。由于陶瓷电容器银的迁移，陶瓷电容器的电解老化击穿已成为相当普遍的问题。银迁移形成的导电树枝状物，使漏电流局部增大，可引起热击穿，使电容器断裂或烧毁。热击穿现象多发生在管形或圆片形的小型瓷介质电容器中，因为击穿时局部发热严重，较薄的管壁或较小的瓷体容易烧毁或断裂。

4.电极材料的改进

陶瓷电容器一直使用银电极。银离子迁移和由此而引起含钛陶瓷介质的加速老化是导致陶瓷电容器失效的主要原因。有的厂家生产陶瓷电容器已不用银电极，而改用镍电极，在陶瓷基片上采用化学镀镍工艺。由于镍的化学稳定性比银好，电迁移率低，提高了陶瓷电容器的性能和可靠性。

又如，以银做电极的独石低频瓷介质电容器，由于银电极和瓷料在900℃下一次烧结时瓷料欠烧不能获得致密的陶瓷介质，存在较大的气孔率；此外银电极常用的助溶剂氧化钡会渗透到瓷体内部，在高温下依靠氧化钡和银之间良好的浸润“互熔”能力，使电极及介质内部出现热扩散现象，即宏观上看到的“瓷吸银”现象。银伴随着氧化钡进入瓷体中后，大大减薄了介质的有效厚度，引起产品绝缘电阻的减少和可靠性的降低。为了提高独石电容器的可靠性，改用银-钯电极代替通常含有氧化钡的电极，并且在材料配方中添加了1%的5#玻璃粉。消除了在高温下一次烧结时金属电极向瓷介质层的热扩散现象，能促使瓷料烧结致密化，使得产品的性能和可靠性有较大提高，与原工艺和介质材料相比较，电容器的可靠性提高了1~2个数量级。

5.叠片陶瓷电容器的断裂

叠片陶瓷电容器最常见的失效是断裂，这是叠片陶瓷电容器自身介质的脆性决定的。由于叠片陶瓷电容器直接焊接在电路板上，直接承受来自电路板的各种机械应力，而引线式陶瓷电容器则可以通过引脚吸收来自电路板的机械应力。因此，对于叠片陶瓷电容器来说，由于热膨胀系数不同或电路板弯曲所造成的机械应力将是叠片陶瓷电容器断裂的最主要因素。

6.叠片陶瓷电容器的断裂分析

叠片陶瓷电容器机械断裂后，断裂处的电极绝缘间距将低于击穿电压，会导致两个或多个电极之间的电弧放电而彻底损坏叠片陶瓷电容器。

叠片陶瓷电容器机械断裂的防止方法主要有：尽可能地减少电路板的弯曲，减小陶瓷贴片电容在电路板上的应力，减小叠片陶瓷电容器与电路板的热膨胀系数的差异而引起的机械应力。

如何减小叠片陶瓷电容器在电路板上的应力将在下面另有叙述，这里不再赘述。减小叠片陶瓷电容器与电路板的热膨胀系数的差异而引起的机械应力，可以通过选择封装尺寸小的电容器来减缓，如铝基电路板应尽可能用1810以下的封装，如果电容量不够可以采用多只并联的方法或采用叠片的方法解决，也可以采用带有引脚的封装形式的陶瓷电容器解决。

7.叠片陶瓷电容器电极端头被熔淋

在波峰焊焊接叠片陶瓷电容器时可能会出现电极端头被焊锡熔掉了。其原因主要是波峰焊叠片陶瓷电容器接触高温焊锡的时间过长。现在在市场上的叠片陶瓷电容器分为适用于回流焊工艺的和适用于波峰焊工艺的，如果将适用于回流焊工艺的叠片陶瓷电容器用于波峰焊，很可能发生叠片陶瓷电容器电极端头的熔淋现象。关于不同焊接工艺下叠片陶瓷电容器电极端头可以承受的高温焊锡的时间特性，在后面的叠片陶瓷电容器的适用注意事项中有详尽叙述，这里不在赘述。

消除的办法很简单，就是在使用波峰焊工艺时，尽可能地使用符合波峰焊工艺的叠片陶瓷电容器；或者尽可能不采用波峰焊工艺。

一：潮湿对电参数恶化的影响。空气中温度过高，会使高压陶瓷电容的表面绝缘电阻下降，对于半密封结构电容器来说，水分会渗透到电容器的介质内部使电容器介质的绝缘电阻绝缘能力下降。因此，高温，高湿环境对瓷片电容的损坏影响较大。

二：银离子的迁移。无机介质电容器多半采用银电极，半密封电容器在高温条件下工作，渗入电容器内部的水分子产生电解。产生氧化反应，银离子与氢氧根离子结合产生氢氧化银。由于电极反应，银离子迁移不仅发生在无机介质表面，还扩散到无机介质内部，引起漏电流增大，严重时会使两个银电极之间完全短路，导致高压陶瓷电容损坏或击穿。

三：有的高压陶瓷电容，在运用测试操作时，电容器投入时的电流过大，无任何无电压保护措施，也无串联电抗器，使电容器过热，绝缘降低或损坏，如果操作频繁，也会影响陶瓷电容损坏，甚至爆炸。

四：从单颗陶瓷电容分析，电容碰到了强大的电流，导致内部材料发热，散热不及时，造成热击穿损坏。

智旭电子高压陶瓷电容外观小巧，精莹剔透，粉涂均匀，还可以为客人需求订制观型尺寸。

这两种电容从不同的角度看是有一定的差别，接下来我要分析的是这两者的区别

大家可以根据优势选择合适的电容

瓷片电容采用的是薄瓷片两面渡金属膜银而成

其优点就是体积小，耐压高，价格低，频率高（有一种是高频电容），相对来说，有利必有弊，而瓷片电容的弊端就是易碎！容量低

经常被应用在高频震荡、谐振、退耦、音响中

瓷片电容用陶瓷粉模压成型，然后烧结而成

(陶瓷又分I类瓷、II类瓷、III类瓷)单片瓷单层结构，一般纽扣大小带两根引脚

正因为单层结构，瓷片电容器一般容量不大但电压高

MLCC电容多层结构，往往一个MLCC内部多达几十层甚至更多

其中每一单层都相当于一个电容，几十层就相当于几十个电容器并联

所以MLCC容量做很大,但电压不高

一般都是表面贴封装

独石电容则体积比CBB更小，其他同CBB，有感经常会用于模拟、数字电路信号旁路、滤波、音响中

独石电容完全是MLCC的一个变种，在MLCC上焊接两根引线用环氧树脂封装

瓷片电容体积小，温度系数范围广，介质损耗小，漏电小，耐潮湿

缺点：容量小，机械强度差

独石电容容量大，适于低频

瓷片电容适于高频

可以取代

以上的内容就是多角度看待瓷片电容和独石电容

通过这两者的对比，是否有了解到哪种电容更具有优势呢

在选用任何一款电容都好做好功课，就不会在选用上浪费时间

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普通瓷片电容按国标测试是1.5倍额定电压+500V，额定电压常用为1000V，2000V，可以做1KV-12KV

而Y电容的额定电压是400V及300V，其测试耐压需要达到4000VA和2600VAC

瓷片电容为直流，Y电容为交流

瓷片电容一般不需要安规认证

Y电容属安规电容需安规认证

因此瓷片电容不可作为Y电容，无法替代Y电容使用

对于设计研发产品的工程来讲，成本和产品的可靠性要找到一个折中点，一味的降低成本导致的结果就是牺牲产品的可靠性，甚至直接是影响产品的寿命

本人亲见过在高温下陶瓷材料漏电而使设备无法正常工作的情况。

因此我们除了给电容器降温之外，还需要选一些性能强悍，耐高温的"勇士"来为我们的机器服务

那么如何选择在高温下还能保持性能工作的陶瓷电容器呢？我下面为大家分析下各类型陶瓷电容器的情况

由上图可知，大部分的陶瓷电容都是呈高温和低温容量降低的趋势，但是NPO电容的曲线较好，容量基本不随温度而变化，其中Y5V的特性较差，因此如果使用环境温度高，应首选NPO电容

从上图可以看出，大部分的陶瓷电容都是随着温度升高，漏电流也随着增大的

但是NPO电容的曲线较好，容量基本不随温度而变化，Y5V的特性较不稳定

同样的，大部分的陶瓷电容都是随着使用时间越长，漏电流持续增大的，而且NPO电容还是较好的

因此可以得出结论：在温度的影响下，NPO的性能变化是较小的，而Y5V的性能变化是教大的，因此如果您的电容器使用环境温度较高，应选择性能更稳定的NPO陶瓷电容，反之，可以根据您的具体需求选择其他类型的陶瓷电容

为此我们瓷谷电子的工程为大家做了一个分析，希望可以帮助到遇到同样问题的你，欢迎大家前来交流，探讨结果

经调查，此高压电容脚距为3.0㎜，客人要求测试电压为2000VAC

脚距即安全距离，电气间隙

在这里，瓷谷工程来告诉大家，什么叫拉弧，什么叫拉弧击穿，电容器在什么情况下会有拉弧产生

拉弧，是指电压击穿空气时候的一种放电现象！在电气中，当两个导体间的电压击穿空气层形成电弧，当电弧形成后空气即产生大量的电子，导电性能迅速提高，即使两导体间的距离继续增大仍不能使电弧熄灭，这现象就是拉弧

拉弧击穿，电压超过空气的耐受力使空气电离变成导体也就是产生电弧，电弧一般会绕过绝缘体沿着绝缘体的表面产生，因而会对绝缘体产生损坏

如电弧的高温会使绝缘体融化或碎裂

收到客户寄来的产品，按客户指示，进行三种模式测试分析：1.芯对芯2.芯对壳3.壳对壳

产生不良最多的是壳对壳

凭多年的电容器使用累积经验猜想是安全距离太近造成的

接着看以下分析吧，哈哈！我先把每个产品都测试容量，发现容量是没问题的

然后再拆分客供品

测电压，电压是逐步递进式测试的，由低向高开始

当电压达到2000VAC时，电火花磁磁声产生了

白色的光晕出现了

就是所谓的拉弧

仔细观察，不难发现，产生拉弧的两个端点在哪里

结论：客人所说的高压陶瓷电容耐压不良，其实是拉弧造成的误判

最后有拆下电容器测试，电气性能符合标准

拉弧并非电容耐压不良

但是拉弧会影响使用，影响判定

这个主要是焊点与金属壳之间因距离太近造成拉弧的

不是电容耐压不良引起的

后来，瓷谷电子工程以给到客人建议，在PCB板的焊点上，特别是圆头焊点，点加绝缘胶，增加绝缘性，防止焊点与金属壳之间拉弧

瓷谷30年专注安规陶瓷电容研发生产与销售

科技发展离不开元器件，为了保护核心器件不受到损坏，瓷谷电子给您放心的选择，为产品的安全提供强而有力的保障！