陶瓷电容失效因素介绍 多层陶瓷电容器的特点

从以下几点进行分析一：瓷片电容在电场作用下的击穿破坏遵循弱点击穿理论，而局部放电是产生弱点破坏的根源

除因温度冷热变化产生热应力导致开裂外，对于环氧包封型高压陶瓷电容，无论是留边型还是满银型电容都存在着电极边缘电场集中和陶瓷-环氧的结合界面等比较薄弱的环节

环氧包封的瓷片电容由于环氧树脂固化冷却过程体积收缩，产生的内应力以残余应力的形式保留在包封层中，并作用于陶瓷-环氧界面，劣化界面的粘结

在电场作用下，组成高压瓷片电容瓷体的钙钛矿型钛酸锶铁类陶瓷（SPBT）会发生电机械应力，产生电致应变

当环氧包封层的残余应力较大时，二者联合作用极可能造成包封与陶瓷体之间脱壳，产生气隙，从而降低电压水平

二：介质内空洞：导致空洞产生的主要因素为陶瓷粉料内的有机或无机污染、烧结过程控制不当等

空洞的产生极易导致漏电，而漏电又导致器件内局部发热，进一步降低陶瓷介质的绝缘性能从而导致漏电增加

该过程循环发生，不断恶化，导致其耐压水平降低

三：包封层环氧材料因素：一般包封层厚度越厚，包封层破坏所需的外力越高

在同样电场力和残余应力的作用下，陶瓷基体和环氧界面的脱粘产生气隙较为困难

另外固化温度的影响，随着固化温度的提高，高压瓷片电容的击穿电压会越高，因为高温固化时可以较快并有效地减少残余应力

随着整体模块灌胶后固化的高温持续，当达到或超过陶瓷电容器外包封层环氧树脂的玻璃转化温度，达到了粘流态，陶瓷基体和环氧界面的脱粘产生了气隙，此时的形变就很难恢复，这种气隙会降低陶瓷电容的耐压水平

四：机械应力裂纹：陶瓷体本身属于脆性较高的材料，在产生和流转过程中较大的应力可能造成应力裂纹，导致耐压降低

常见的应力源有：工艺过程电路板流转操作；流转过程中的人、设备、重力等因素；元件接插操作；电路测试；单板分割；电路板安装；电路板定位铆接；螺丝安装等

导致瓷片电容失效结论一：直接原因：陶瓷-环氧界面存在间隙，导致其耐压水平降低

二：间接原因：二次包封模块固化过程中产生了环氧材料应力收缩，致使陶瓷-环氧界面劣化，形成了弱点放电的路径

三：二次包封模块固化后，样品放置时间过短，其内部界面应力未完全释放出来，在陶瓷-环氧界面存在微裂纹，导致耐压水平降低

您好，多层陶瓷电容具由陶瓷介质、端电极、金属电极三种材料构成，失效样式为金属电极和陶介之间层错，电气表现为受外力和温度冲击时电容时好时坏。陶瓷电容失效的类型和表现主要有三种：1、热击失效2、扭曲破裂失效3、原材失效。

1、陶瓷电容热击失效模式：

热击失效的机理是：在生产多层陶瓷电容时，运用各类兼容材料会导致内部出现张力的不同热膨胀系数及导热率。当温度转变率过大时就容易出现因热击而破裂的现象，这类破裂往往从构造弱及机器构造集成时发生，通常是在接近外露端接和陶瓷端接的界面处、产生机器张力的地方。

2、陶瓷电容扭曲破裂失效

导致的破裂失效：当进行零件的取放尤其是零件取放时，取放的定中爪由于磨损、对位不准确，倾斜等造成的。由定中爪集成起来的压力，会造成较大的压力或切断率，继而呈现破裂点。这些破裂现象通常为可见的表面裂缝，或2至3个电极间的内部破裂；表面破裂通常会沿着强的压力线及陶瓷位移的方向。真空检拾头导致的损坏或破裂﹐通常会在芯片的表面呈现一个圆形或半月形的压痕面积﹐并带有不圆滑的边缘。此外﹐这个半月形或圆形的裂缝直经也和吸头相吻合。另一个由吸头所造成的损环﹐因拉力而造成的破裂﹐裂缝会由组件的一边伸展到另一边﹐这些裂缝可能会蔓延至组件的另一面﹐并且其粗糙的裂痕可能会令电容具的底部破损。

以后制造阶段导致的破裂失效：电路板切割﹑测试﹑背面组件和连接器安装﹑及后面组装时，若焊锡组件受到扭曲或在焊锡经过后把电路板拉直，都有可能造成‘扭曲破裂’这项的损坏。在机器力效果下板材弯曲变形时，陶瓷的活动范畴受端位及焊点限控，破裂就会在陶瓷的端接界面处呈现，这类破裂会从呈现的位置开始，从45°角向端接蔓延开来。

3、陶瓷电容原材失效

1）电极间失效及结合线破裂主要由陶瓷的高空隙，或电介质层与相对电极间存在的空隙引起，使电极间是电介质层裂开，成为潜伏性的漏电危机。

2）燃烧破裂的特性与电极垂直，且通常源自电极边缘或终端。假如显示出破裂是垂直的话，则它们应是由燃烧所引起。

以上就是陶瓷电容器失效的类型和表现，希望能帮到您哦，台湾智旭JEC也有生产陶瓷电容，具有各种国际认证，可以去看看哦。

它的外形以片式居多，也有管形、圆形等形状

陶瓷电容一般都是圆形的蓝色本体

随着科技发展需求，陶瓷电容在电子市场的需求与日俱增

那陶瓷电容损坏原因有哪些呢？潮湿对电参数恶化的影响

空气中温度过高，会使陶瓷电容器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，高湿环境对陶瓷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，导致陶瓷电容损坏或击穿

有的陶瓷电容器，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

如果选购到质量不好的陶瓷电容，在长期工作电压下，内部残存的气泡产生局部放电现象

局部放电进一步导致绝缘损伤和老化

温度也会上长，会导致陶瓷电容损坏，击穿

1.陶瓷介质内空洞

导致空洞产生的主要因素为陶瓷粉料内的有机或无机污染，烧结过程控制不当等。空洞的产生极易导致漏电，而漏电又导致器件内部局部发热，进一步降低陶瓷介质的绝缘性能从而导致漏电增加。该过程循环发生，不断恶化，严重时导致多层陶瓷电容器开裂、爆炸，甚至燃烧等严重后果。

2.烧结裂纹

烧结裂纹常起源于一端电极，沿垂直方向扩展。主要原因与烧结过程中的冷却速度有关，裂纹和危害与空洞相仿。

3.分层

多层陶瓷电容器的烧结为多层材料堆叠共烧。烧结温度可以高达1000℃以上。层间结合力不强，烧结过程中内部污染物挥发，烧结工艺控制不当都可能导致分层的发生。分层和空洞、裂纹的危害相仿，为重要的多层陶瓷电容器内在缺陷。

陶瓷电容失效的外部因素主要为：

1.温度冲击裂纹

主要由于器件在焊接特别是波峰焊时承受温度冲击所致，不当返修也是导致温度冲击裂纹的重要原因。

2.机械应力裂纹

多层陶瓷电容器的特点：

是能够承受较大的压应力，但抵抗弯曲能力比较差。器件组装过程中任何可能产生弯曲变形的操作都可能导致器件开裂。常见应力源有：贴片对中，工艺过程中电路板操作流转过程中的人、设备、重力等因素通孔元器件插入电路测试、单板分割电路板安装电路板定位铆接螺丝安装等。该类裂纹一般起源于器件上下金属化端，沿45℃角向器件内部扩展。该类缺陷也是实际发生最多的一种类型缺陷。