贴片电容的短路与漏电故障是怎么判断的呢

1电容内部元器件被击穿：主要是由于制造工艺的不良所引起的。

2电容器外壳绝缘的损坏。电容器高压侧引出线由薄钢片制成，如果制造工艺不良.边缘不平有毛刺和严重弯折，电容上容易产生电晕，电晕会使油分解、箱壳膨胀、油面下降而造成电容击穿。另外，在封盖时，转角处如果烧焊时间太长，将内部绝缘烧伤并产生油污和气体，使电压下降而损坏。

3密封不好和漏油：由于装配套管密封不好，潮气进入电容内部，使绝缘电阻降低或因漏油使油面下降，导致对壳方向放电或元件器被击穿。

4鼓肚和内部游离：由于电容内部产生电晕、击穿放电和严重游离，电容器在过电压的作用下，使元器件起游离电压降低到工作电场强度之下，由此引起的化学、物理、电气效应，使绝缘体老化、分解，产生气体，造成恶性循环，使箱壳压力增大，造成箱壁外鼓以至爆炸。

5带电荷合闸引起贴片电容爆炸：任何额定电压的电容器组都禁止带电合闸。电容器组每次重新合闸，必须在开关断开的情况下将电容器放电3秒后才能进行，否则合闸瞬间的电压极性可能与电容器上残留电荷的极性相反而引起爆炸。因此，一般规定容量在160V以上的电容器组，应装设无压时自动跳闸装置，并规定电容器组的开关不允许装设自动重合闸。

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。

图中电容为无极性电容。

一般情况下，电容焊接到电路板上之后，就不易测量了，尤其是电路板上大量的电源耦合电容，这样的电容与其它大量电容及器件并联在一起，无法测量。

在清楚电路关系的情况下，若电容没有与其它任何电路并联或形成回路，可以用电容表测量。

也可用电阻表进行简单判断，方法是将两根表笔接在两端，对于较大的电容，电阻示值会慢慢变大，再将表笔反过来测量，还是这种情况，说明电容没有短路并且具有一定的容量，这种方法实际应用还是要依靠经验。

所述电容器属Ⅲ类／Y5V，

电容量C＜25nF时

R＞1000M

电容量C＞25Nf

绝缘电阻用RC表示，即绝缘电阻值（Ω）与电容量（F）的乘积表示。

RC≥100Ω•F

所以10μF的贴片式陶瓷电容器的绝缘电阻应≥10M。

（引自《贴片式电子元件》，P90～92）

一般数字电桥测量电容量时会把电容量和绝缘电阻值分别显示。

还有一点，焊膏会影响阻值的测量，所以测量时电容器表面要清洁。

·高压陶瓷电容和高压瓷片电容的特点对比：

高压陶瓷电容的特点

1.不需要认证

2.超高压可以达到7KV 在高就罕见了，

3.打印方式和Y电容比不用把各国认证打在产品表面，

4 电压最低可以到16V

5，耐压最高2.5倍 一般生产是1.5倍的标准测

A型材料的交流击穿电压特性 外面用环氧树脂模压包封的陶瓷电容器的击穿电压厂。与间隙长G(圆片半径与电极半径之差)的关系。电容器的直径为18mm,材料介电常数为1460‘以下简称A材),电极为银电极。试验条件为25℃,施加50Hz交流电压,电压上升率为ZkV/s

高压瓷片电容特点：

常用于高压场合。

陶瓷有I类瓷，II类瓷，III类瓷之分，

I类瓷，NP0，温度特性，频率特性和电压特性佳，因介电常数不高，所以容量做不大；

II类瓷，X7R次之，温度特性和电压特性较好；

III类瓷，介电常数高，所以容量可以做很大，但温度特性和电压特性不太好。

瓷片电容器一般体积不大。

另外，再强调一个重要特点：

瓷介电容器击穿后，往往呈短路状态。（这是它的弱点）

而薄膜电容器失效后，一般呈开路状态。

高压瓷片电容和高压陶瓷电容功能基本上是一样的，一些细节会有些不同。所以在使用的时候也要注意到性能方面。

一、直插的高压陶瓷电容器，俗称DIP类的，这类产品从16VDC到100KV都有生产，但是主要是指直流的，而且是引线型的。

二、直插型的陶瓷电容器有另类，就是交流陶瓷电容器，一般指250VAC的Y2安规电容器，以及400VAC的Y1交流安规电容器。从名称上显而易见，这类电容的电压是指交流电压，而且是有十个左右的国家的安全认证的。陶安规电容器之外，别的引线型陶瓷电容器所说的电压一般是指直流而言。

三、贴片陶瓷电容，俗称SMD类的，这种电容的规格一般以0201，0402，0603，0805，1206，1210等表示。。贴片电容英文简写是MLCC，电压从6.3VDC到2KV以上都有，当然，电压越高，价格也越不菲。

四，螺栓型高压陶瓷电容器。这类电容器一般耐超高电压，在电力系统中往往是指交流电压。如40KV102K，40KV103K，40KV153K等，型号很多种，但是里边的电压并不是直流。因为我们家里，或工厂企业所用的电都是交流电啊！这类电容器的技术含量是相当高的，往往是很多企业能做出这种形状，却始终没办法做出客人要求的品质，原因是：首先这类产品要求较高的交流电压，而大多数厂所标的是直流电压，所以，在送样阶段就被淘汰了；其次，这类高压陶瓷电容器要求超低的局放，局部放电量越大，电容的实际耐压值就越低，因此，局放是衡量一颗电容的质量的最好标准；再次，超高的工频，一般的引线型的电容也要以做到袍高的工频，而这种螺栓型的就更高要求。最后，这类电容对材质要求很严格，因为不同材质的损耗和温度系数，介电系数不一样。 高压发生器要用到很多高压陶瓷电容器和大容量高压电容器。传统使用，客人们一般都使用高压薄膜类的电容器，但是随着陶瓷电容的优势不断体现，将来，薄膜电容器将越来越少的出现在高压发生器中。

高压薄膜类电容器与高压陶瓷电容器的各自优劣，主要是以下几点：

1.高压陶瓷电容的使用寿命更长。薄膜电容的寿命也就是三两年，电好的产品也不会超出5年。而高压陶瓷电容器则不同，比方说帝科电容就公开承诺：按20年设计，至少保证使用10年。

2.高压陶瓷电容的内阻更小。这是由各自的构造特点决定的。高压陶瓷电容器的内阻很小，而薄膜电容器由于是采取卷绕方式，这样就造成内阻偏大。而这种偏大的内阻带来的另一负面影响就是，电容在反复充放电的过程中，内阻会继续变大，并且会在一定时候使电容在电路中失效。

3.相对而言高压陶瓷电容器的电压更高。薄膜电容器的电容相对来讲，工作电压是不如陶瓷电容的高，这是共识；

4.有优点也会有缺点，陶瓷电容的容量较小。 高压陶瓷电容器的可靠性测试，也叫老化测试，寿命测试，包括很多方面的测试内容：

1，串联电阻测试，绝缘电阻测试；

2，拉力测试，即引线与芯片焊接的牢固度；

3，正负温变化率测试，即-40度到+60度状况下，电容的变化率；

4，老化测试，高压陶瓷电容在模拟工作环境状态下运作30~60天，测试其衰减其各项参数的变化；

5，耐压实验，包括额定工作电压24小时工作测试；也包括击穿耐压，即破坏性测试，电容被击穿前的那一个临界电压就是击穿电压。

6，局放测试，即局部放电测试；

7，寿命测试，即在老化测试的基础上，再对电容进行高频冲电流下快速充放电测试，得到的充放电次数就是充放电寿命，注意，这个寿命的得出是在长时间的老化之后得出的。 高温烧结，是高压陶瓷电容的最重要的工序之一。经过一百吨的冲压铸造，以及一千多度的高温烧结，高压陶瓷电容的芯片内部，各分子之间的构造成晶体结构。接下来的6小时的高温烘烤，和7小时的保温，彻底打乱了晶体的内部构造。

那么，要想恢复芯片的构造，稳固芯片的特性，高压陶瓷电容需要时间恢复。自然恢复（常温存放）以60天以上的时间为佳。而且，存放一年与存放两年的产品，以时间长为表现优异。所以，恢复期长，对电容器的性能是有很大帮助的，没有恢复期的电容，其耐压及耐电流性能是较差的。经试验发现，存放时间长的高压陶瓷电容器，其损耗角值会变得更小，高频特性也会更好。 ·电容的基本单位是：F（法），此外还有μF（微法）、pF（皮法），另外还有一个用的比较少的单位，那就是：nF，由于电容F的容量非常大，所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位，而不是F的单位。他们之间的具体换算如下：

1F=1000000μF

1μF=1000nF=1000000pF

·电容的符号：

电容的符号同样分为国内标表示法和国际电子符号表示法，但电容符号在国内和国际表示都差不多，唯一的区别就是在有极性电容上，国内的是一个空筐下面一根横线，而国际的就是普通电容加一个“+”符号代表正极。 1.工作电压

在交流电路或纹波电流电路中使用直流额定电压电容器时,请务必将外加电压的Vp-p值或包含直流偏置电压的Vo-p值维持在额定电压范围内.

若向电路施加电压,开始或停止时可能会因谐振或切换产生暂时的异常电压.请务必使用额定电压范围包含这些异常电压的电容器.

2.工作温度和自生热

(适用于B/E/F特性)

电容器的表面温度应保持在其额定工作温度范围的上限以下.务必考虑到电容器的自生热.电容器在高频电流,冲激电流等中使用时可能会因介电损耗发出自生热.外加电压应使自生热等负荷在25℃周围温度条件下不超过20℃范围.测量时应使用0.1mm小热容量的(K)的热电偶,而且电容器不应受到其它元件的散热或周围温度波动影响.

过热可能会导致电容器特性及可靠性下降.(切勿在冷却风扇运转时进行测量.否则无法确保测量数据的精确性)

3.耐电压的测试条件

(1)测试设备

交流耐电压的测试设备应具有能够产生类似于50/60Hz正弦波的性能.

如果施加变形的正弦波或超过规定电压值的过载电压,则可能会导致故障.

(2)电压外加方法

施加耐电压时,电容器的引线或端子应与耐电压测试设备的输出端连接牢固然后再将电压从近零增加到测试电压.

如果测试电压不从近零逐渐提高而是直接施加在电容器上,则施加时应包含过零点*.测试结束时,测试电压应降到近零然后再将电容器引线或端子从耐电压测试设备的输出端取下.

如果测试电压不从近零逐渐提高而是直接施加在电容器上,则可能会出现浪涌电压,从而导致故障.0V电压正弦波

*过零点是指电压正弦通过0V的位置.

4.失效安全性

当电容器损坏时,失效可能会导致短路.为了避免在短路时引起触电,冒烟,火灾等危险情况,请在电路中使用熔丝等元件来设置自动防故障功能.

使用本产品时如忽略上述警告事项,则在严重情况下可能导致短路,并引起冒烟或局部离散。

贴片陶瓷电容最主要的失效模式断裂。贴片陶瓷电容器作常见的失效是断裂,这是贴片陶瓷电容器自身介质的脆性决定的.由于贴片陶瓷电容器直接焊接在电路板上,直接承受来自于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,对于贴片陶瓷电容器来说,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贴片陶瓷电容器断裂的最主要因素。陶瓷贴片电容器机械断裂后,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陶瓷贴片电容器。尽可能的减少电路板的弯曲、减小陶瓷贴片电容器在电路板上的应力、减小陶瓷贴片电容器与电路板的热膨胀系数的差异而引起的机械应力。减小陶瓷贴片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。引起机械裂纹的主要原因有两种。第一种是挤压裂纹，它产生在元件拾放在PCB板上的操作过程。第二种是由于PCB板弯曲或扭曲引起的变形裂纹。挤压裂纹主要是由不正确的拾放机器参数设置引起的，而弯曲裂纹主要由元件焊接上PCB板后板的过度弯曲引起的。