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贴片钽电容功能失效原因分析

 常见的贴片钽电容失效主要有2个因素造成,一是电极接反引起的击穿失效;二是焊接温度过高,时间过长,导致的电容器内部钽丝与阳极焊接焊锡受热产生的短路。另外更为深层次的因素都可以归结为:容量,温度,浪涌。

  Ⅰ.贴片钽电容耐压值不足
  不同容值的电容失效几率不同,大电容更容易失效,耐压值不足导致工作时内部强电场,局部击穿失效,即“场致失效”,故必须提高钽电容的可靠性,建议降额使用。

  Ⅱ.贴片钽电容热致失效
  钽电容的五氧化二钽介质氧化膜具有单向导电性能,当有充放大电流时,会引起发热,温度升高,离子排列由无序变为有序,称之为“晶化”。导致贴片钽电容性能恶化,击穿失效。故建议“限流”措施,抑制浪涌电流产生,并远离热源。

  Ⅲ.贴片钽电容浪涌导致失效
  浪涌电流大小决定电压上升速率,电容承受浪涌能力依赖于额定电压,电介质越厚内部场强就越低.额定电压就越高.串联外电阻也可降低电容的峰值电流,提高可靠性,但其缺陷是增加了阻尼电阻,降低电路Q值。小容量电容并联代替,小容量电容ESR比较大,可以起到限流,作用。总之,在低阻抗电路中较高的dU/dI或瞬间浪涌电流,降额或采用缓启动可有效控制浪涌失效。

  Ⅳ.贴片钽电容制造缺陷失效
  钽粉的纯度,电介质厚度,密封材料和二氧化锰层平坦性以及密度不均等缺陷,都比较容易导致钽电容失效。