瓷片電容失效分析
瓷片電容分高壓瓷片電容及低壓瓷片電容。在應(yīng)用，為何會有失效？從幾點進(jìn)行分析
一：瓷片電容在電場作用下的擊穿破壞遵循弱點擊穿理論，而局部放電是產(chǎn)生弱點破壞的根源。除因溫度冷熱變化產(chǎn)生熱應(yīng)力導(dǎo)致開裂外，對于環(huán)氧包封型高壓陶瓷電容，無論是留邊型還是滿銀型電容都存在著電極邊緣電場集中和陶瓷-環(huán)氧的結(jié)合界面等比較薄弱的環(huán)節(jié)。環(huán)氧包封的瓷片電容由于環(huán)氧樹脂固化冷卻過程體積收縮，產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力以殘余應(yīng)力的形式保留在包封層中，并作用于陶瓷-環(huán)氧界面，劣化界面的粘結(jié)。在電場作用下，組成高壓瓷片電容瓷體的鈣鈦礦型鈦酸鍶鐵類陶瓷（SPBT）會發(fā)生電機(jī)械應(yīng)力，產(chǎn)生電致應(yīng)變。當(dāng)環(huán)氧包封層的殘余應(yīng)力較大時，二者聯(lián)合作用極可能造成包封與陶瓷體之間脫殼，產(chǎn)生氣隙，從而降低電壓水平。
二：介質(zhì)內(nèi)空洞：導(dǎo)致空洞產(chǎn)生的主要因素為陶瓷粉料內(nèi)的有機(jī)或無機(jī)污染、燒結(jié)過程控制不當(dāng)?shù)。空洞的產(chǎn)生極易導(dǎo)致漏電，而漏電又導(dǎo)致器件內(nèi)局部發(fā)熱，進(jìn)一步降低陶瓷介質(zhì)的絕緣性能從而導(dǎo)致漏電增加。該過程循環(huán)發(fā)生，不斷惡化，導(dǎo)致其耐壓水平降低。
三：包封層環(huán)氧材料因素：一般包封層厚度越厚，包封層破壞所需的外力越高。在同樣電場力和殘余應(yīng)力的作用下，陶瓷基體和環(huán)氧界面的脫粘產(chǎn)生氣隙較為困難。另外固化溫度的影響，隨著固化溫度的提高，高壓瓷片電容的擊穿電壓會越高，因為高溫固化時可以較快并有效地減少殘余應(yīng)力。隨著整體模塊灌膠后固化的高溫持續(xù)，當(dāng)達(dá)到或超過陶瓷電容器外包封層環(huán)氧樹脂的玻璃轉(zhuǎn)化溫度，達(dá)到了粘流態(tài)，陶瓷基體和環(huán)氧界面的脫粘產(chǎn)生了氣隙，此時的形變就很難恢復(fù)，這種氣隙會降低陶瓷電容的耐壓水平。
四：機(jī)械應(yīng)力裂紋：陶瓷體本身屬于脆性較高的材料，在產(chǎn)生和流轉(zhuǎn)過程中較大的應(yīng)力可能造成應(yīng)力裂紋，導(dǎo)致耐壓降低。常見的應(yīng)力源有：工藝過程電路板流轉(zhuǎn)操作；流轉(zhuǎn)過程中的人、設(shè)備、重力等因素；元件接插操作；電路測試；單板分割；電路板安裝；電路板定位鉚接；螺絲安裝等。
導(dǎo)致瓷片電容失效結(jié)論
一：直接原因：陶瓷-環(huán)氧界面存在間隙，導(dǎo)致其耐壓水平降低。
二：間接原因：二次包封模塊固化過程中產(chǎn)生了環(huán)氧材料應(yīng)力收縮，致使陶瓷-環(huán)氧界面劣化，形成了弱點放電的路徑。
三：二次包封模塊固化后，樣品放置時間過短，其內(nèi)部界面應(yīng)力未完全釋放出來，在陶瓷-環(huán)氧界面存在微裂紋，導(dǎo)致耐壓水平降低。
減少失效瓷片電容的使用，在選擇產(chǎn)品建議選擇實力廠家生產(chǎn)的，質(zhì)量有保障。
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編輯：admin 最后修改時間：2018-02-26
