片状钽电容失效分析.pdfVIP

维普资讯 电 子 工 业 毫 用 设 备 - ~ tl-nlmatfarEleetronk ProthletsIdanuf~turing · 设备维护与保养 · 片状钽电容 刘家欣，肖大雏，徐征 (武汉大学 自动化系，湖北武汉 430072) 摘 要 ：针对片状钽 电容在 实际使用 中失效率过 高的问题 ，从 电路设计和制造工艺两个方面分析导 致片状钽 电容失效的原 因，并根据分析的结果给 出相应的预防其失效的具体措施 。 采用固体钽 电容的电路会不会 比采用铝 电解 短路失效。随着钽 电容的贴片化和 ．1艺水平 的提 电容的好呢?回答是肯定的，但不是在性能上，面『是 高，这种失效 已经可以控制并消除，同时更为深层 在稳定性和适应性方面。固体钽 电容最大的优点是 次的失效原 也开始暴露。在实际牛产和使用 中我 对环境变化反应 “迟钝 ”，而铝 电容在 些‘比较极 们发现，片状钽 电容失效呈现 以 卜特点： 端的环境下，例如长期上作在高温或低温下，可能 (1)容值较大的片状钽 电容 比容值较小的片状 会导致容量变小，失效和滤波性能变差等 。并且这 钽 电容更容易失效； 些变化不可恢复，即使环境恢复正常，铝 电解 电容 (2)片状钽 电容失效多发生在固定的位置 ，或固 也不能恢复到原来的容量 ，而 固体钽 电容却具有 良 定的电路 中，譬如 电源滤波电路中； 好的 “自愈”特性 。 (3)电源滤波 电路 中第一个钽 电容最易失效； 近年来，单板元器件密度越来越高，单板对元 (4)在 ICT、 测试时的上电瞬间片状钽 电容最 器件 的小型化、表贴化要求也越来越高，片状钽 电 容易失效； 容在这方面较易实现，因而在 电路 中应用的越来越 5【)老化过程中钽 电容容易失效； 多。但 同时片状钽 电容的失效 问题越来越受到关 (6)散热较差的区域片状钽 电容更容易失效； 注 ，片状钽 电容在某些 电路 中，失效时会 出现燃烧 ， (7)浪涌情况_卜片状钽 电容更容易失效。 发烟等现象。由于片状钽 电容的易暴性和污染性有 总结上述现象，我们发现几个■要导致片状钽 些 国家的设备甚至在 电源 (DC／DC)电路 中禁止使 电容失效的因素，容值、温度和浪涌 。 卜面，我们将 用片状钽 电容，本文 旨在分析导致片状钽 电容失效 就从这 3个方面分析这些因素究竟是如何导致片 的原因，并给出相应 的预防措施 。 状钽 电容失效的。 1 片状钽 电容失效特点 2 片状钽 电容失效原 因分析 早期的钽 电容失效主要是两个因素造成的，最 2．1 容值如何引起片状钽 电容的失效 明显的是 由于极性接反引起的击穿失效，这种失效 将滤波 电路 中容易失效的大容值片状钽 电容 多在研发阶段，由于设计和测试不当引起的，所 以 更换成几个并联的小容值 的片状钽 电容，两者等效 禁止使用万用表 电阻档对片状钽 电容 电路或其本 容值相 同。但前者明显 比后者容易失效。分析发现， 身进行不分极性的电阻测试 。另外 一种较为隐避 的 关键是两者的耐 值不 同 随着片状钽 电容容值的 失效通常在实际工作时出现，其原因是 由于焊接温 增大，体积将增大，耐压值和 串联阻抗却会 降低 。因 度过高，焊接持续时间过长，导致钽 电容 内钽丝与 此较小容值的片状钽 电容具有较高的耐土『值 ，所 以 阳极引线熔焊的焊锡受热流}}{，形成多余物 ，造成 也就不容易失效。可见容值对片状钽电容失效的影 固囝■咖 (总第 114期) 维普资讯 设备维护与保养 ·