對一起由于片式鉭電容器二氧化錳層固有質(zhì)量缺陷引起的批次性質(zhì)量問題進行深入分析,結(jié)果顯示鉭芯周圍陰極二氧化錳層質(zhì)量結(jié)構(gòu)上存在規(guī)律性分布不均,會導(dǎo)致產(chǎn)品加電、斷電過程中沖擊電流向鉭芯底面頂點位置集中而引發(fā)失效,該案例反映出目前片式鉭電容器業(yè)內(nèi)在陰極二氧化錳層控制上還存在盲區(qū),結(jié)合已有的剖面數(shù)據(jù)和目前行業(yè)制造水平對二氧化錳層控制要求進行了初步給定,但由于尚缺乏系統(tǒng)二氧化錳層可靠性研究數(shù)據(jù),故業(yè)內(nèi)廠家仍需進一步優(yōu)化工藝參數(shù),累積可靠性數(shù)據(jù),完備工藝控制和質(zhì)量控制方法。 

【文章來源】：質(zhì)量與可靠性. 2020,(02)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

典型解剖檢查照片

在開關(guān)機瞬間，電壓快速變化會產(chǎn)生較大的沖擊電流流過電容器，通常產(chǎn)生的沖擊電流在電容器中會優(yōu)先選擇等效串聯(lián)電阻最小的路徑通過，物理結(jié)構(gòu)上與陰極引出片電極鄰近的鉭芯表面區(qū)域應(yīng)為最小路徑，但該案例中所有失效產(chǎn)品鉭芯表面均無明顯電應(yīng)力痕跡，擊穿位置及潛在損傷位置均集中位于鉭芯底面頂點區(qū)域，這說明鉭芯底面頂點區(qū)域為故障產(chǎn)品實際等效串聯(lián)電阻最小的路徑。以上分析也表明鉭芯表面陰極二氧化錳層由于存在較多孔洞且局部分層，嚴(yán)重影響其導(dǎo)電能力，導(dǎo)致加電、斷電產(chǎn)生的沖擊電流不得不集中流向陰極層二氧化錳層質(zhì)量相對較好的底面頂點區(qū)域，頂點區(qū)域最終由于長期電應(yīng)力集中而陸續(xù)出現(xiàn)失效，如圖2所示�；谝陨戏治�，該案例中故障批片式鉭電容器失效機理如下：由于該批產(chǎn)品被膜低溫脫水時間不足，引起鉭芯陰極二氧化錳層質(zhì)量分布存在底面頂點最好、表面最差的規(guī)律，以致產(chǎn)品在加電、斷電過程中產(chǎn)生的沖擊電流分布不均勻，二氧化錳層質(zhì)量最好的鉭芯底面頂點位置通過的沖擊電流最強、產(chǎn)生的熱量最高，以致鉭芯底面頂點位置的介質(zhì)氧化膜由于電應(yīng)力集中、熱量積聚而最先出現(xiàn)熱損傷，并在后續(xù)使用應(yīng)力累積作用下介質(zhì)氧化膜損傷逐步擴大，最終造成產(chǎn)品在該位置擊穿燒毀。當(dāng)鉭芯介質(zhì)氧化膜短路后，電源與地之間形成通路，此時鉭芯陽極鉭絲點焊點位置阻抗相對較大，故失效產(chǎn)品除鉭芯底面頂點處擊穿損傷外，部分產(chǎn)品陽極鉭絲點焊點還出現(xiàn)燒焦脫開現(xiàn)象。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]固體鉭電解電容器的失效機理[J]. 曲喜新.  電子元件與材料. 1988(04)

博士論文
[1]高壓（160V）低ESR液體鉭電容器工作電解質(zhì)的研究[D]. 陸勝.天津大學(xué) 2006

碩士論文
[1]片式鉭電容器浪涌電流失效研究[D]. 潘齊鳳.電子科技大學(xué) 2012



本文編號：3439806