| 電容器失效機(jī)理的詳細(xì)分析（二） |
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深圳市易容信息技術(shù)有限公司
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高濕度條件下陶瓷電容器擊穿機(jī)理 半密封陶瓷電容器在高濕度環(huán)境條件下工作時(shí)，發(fā)生擊穿失效是比較普遍的 重問題。所發(fā)生的擊穿現(xiàn)象大約可以分為介質(zhì)擊穿和表面極間飛弧擊穿兩類。 介質(zhì)擊穿按發(fā)生時(shí)間的早晚又可分為早期擊穿與老化擊穿兩種。早期擊穿暴露了電容介質(zhì)材料與生產(chǎn)工藝方面存在的缺陷，這些缺陷導(dǎo)致陶瓷介質(zhì)電強(qiáng)度顯著降低， 以致于在高濕度環(huán)境中電場(chǎng)作用下，電容器在耐壓試驗(yàn)過程中或工作初期，就產(chǎn)生電擊穿。老化擊穿大多屬于電化學(xué)擊穿范疇。由于陶瓷電容器銀的遷移，陶瓷電容器的電解老化擊穿已成為相當(dāng)普遍的問題。銀遷移形成的導(dǎo)電樹枝狀物，使漏電流局部增大，可引起熱擊穿，使電容器斷裂或燒毀。熱擊穿現(xiàn)象多發(fā)生在管形或圓片形的小型瓷介電容器中，因?yàn)閾舸⿻r(shí)局部發(fā)熱厲害，較薄的管壁或較小的瓷體容易燒毀或斷裂。此外，以二氧化鈦為主的陶瓷介質(zhì)中，負(fù)荷條件下還可能產(chǎn)生二氧化鈦的還原反應(yīng)，使鈦離子由四價(jià)變?yōu)槿齼r(jià)。陶瓷介質(zhì)的老化顯著降低了電容器的介電強(qiáng)度，可能引起電容器擊穿。因此，這種陶瓷電容器的電解擊穿現(xiàn)象比不含二氧化鈦的陶瓷介質(zhì)電容器更加嚴(yán)重。銀離子遷移使電容器極間邊緣電場(chǎng)發(fā)生嚴(yán)重畸變，又因高濕度環(huán)境中陶瓷介質(zhì)表面凝有水膜，使電容邊緣表面電暈放電電壓顯著下降，工作條件下產(chǎn)生表面極間飛弧現(xiàn)象。嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致電容器表面極間飛弧擊穿。表面擊穿與電容結(jié)構(gòu)、極間距離、負(fù)荷電壓、保護(hù)層的疏水性與透濕性等因素有關(guān)。主要就是邊緣表面極間飛 弧擊穿，原因是介質(zhì)留邊量較小，在潮濕環(huán)境中工作時(shí)銀離子遷移和表面水膜形成使電容器邊緣表面絕緣電阻顯著下降，引起電暈放電，最終導(dǎo)致?lián)舸８邼穸拳h(huán)境中尤其嚴(yán)重。由于銀離子遷移的產(chǎn)生與發(fā)展需要一段時(shí)間，所以在耐壓試驗(yàn)初期，失效模式以介質(zhì)擊穿為主，直到試驗(yàn)500h以后，主要失效模式才過渡為邊緣表面極間飛弧擊穿 www.mlcc1.com/mlcc |
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