关于电容_03片状钽电容的失效分析

固体钽电容最大的有点是对环境变化反应“迟钝”。 早期的钽电容失效主要是两个因素造成的，最明显的是由于极性接反引起的击穿失效，这种失效多在研发阶段，由于设计和测试不当引起的，所以禁止使用万用表电阻档对片状钽电容电路或其本身进行不分极性的电阻测试。另外一种较为隐避的失效通常在实际工作时出现，其原因是由于焊接温度过高，焊接持续时间过长，导致钽电容内钽丝与阳极引线熔焊的焊锡受热流，形成多余物，造成短路失效。随着钽电容的贴片化和工艺水平的提高，这种失效已经可以控制并消除，同时更为深层次的失效原因也开始暴露。在实际生产和使用中我们发现，片状钽电容失效呈现以下特点：  ( 1 )容值较大的片状钽电容比容值较小的片状钽电容更容易失效；  ( 2 ) 片状钽电容失效多发生在固定的位置，或固定的电路中，譬如电源滤波电路中；  ( 3 ) 电源滤波电路中第一个钽电容最易失效；  ( 4 ) 在I C T、测试时的上电瞬间片状钽电容最容易失效；  (5 ) 老化过程中钽电容容易失效；  ( 6 ) 散热较差的区域片状钽电容更容易失效；  ( 7 ) 浪涌情况下片状钽电容更容易失效。  总结以上现象，主要导致片状钽电容失效的因素为容值、温度和浪涌。（1）、容值如何引起片状钽电容的失效 随着片状钽电容容值的增大，体积将增大，耐压值和串联阻抗却会降低。因此较小容值的片状钽电容具有较高的耐压值，所以不易失效。本质也就是在于耐压值对钽电容失效的影响。在固体片状钽电容上加高电压，内部形成高的电场，易于局部击穿，使其失效，也就是常说的“场致失效”。因此为提高可靠性，需降额50%处理。 （2）、温度如何引起片状钽电容的失效 “热致效应”。通常采取增加降额和运用“缓启动”电路来提高可靠性，同时避免较高的环境温度，远离热源。 （3）、浪涌如何导致片状钽电容的失效 浪涌电流的大小决定于电压上升的速率，上电时的浪涌电流施加到输入电容时，电容承受浪涌的能力依赖于它的额定电压。串联电阻可以降低浪涌电流的峰值，但同时增加了阻尼电阻，降低了电路的Q值。 在低阻抗电路中，电流瞬态冲击峰值取决于片状钽电容内部的ESR，承受相同的冲击电流，ESR低的片状钽电容比ESR高的失效可能性大。因为片状钽电容容值越高，体积越大，等效ESR就越小，较小体积的片状钽电容内部有较高的ESR，它本身就限制了最大浪涌电流。因此，大容值的片状钽电容通常由多个小容值的并联代替。 （4）、制造工艺对片状钽电容失效率的影响纯度、电介质的厚度、片状钽电容的密封材料、MnQ2的平坦度。未完待续。。。。。。