电容器失效模式和失效机理 电 容器的常见失效模式有:击穿、开路、电参数变化(包括电容量超差、损耗角正切值增大、绝缘性能下降或漏电流上下班升等)、漏液、引线腐蚀或断裂、绝缘子破 裂或表面飞弧等。引起电容器失效的原因是多种多样的。各类电容器的材料、结构、制造工艺、性能和使用环境各不相同,失效机理也各不一样。 各种常见失效模式的主要产生机理归纳如下。 1、常见的七种失效模式 (1) 引起电容器击穿的主要失效机理 ① 电介质材料有疵点或缺陷,或含有导电杂质或导电粒子; ② 电介质的电老化与热老化; ③ 电介质内部的电化学反应; ④ 银离子迁移; ⑤ 电介质在电容器制造过程中受到机械损伤; ⑥ 电介质分子结构改变; ⑦ 在高湿度或低气压环境中极间飞弧; ⑧ 在机械应力作用下电介质瞬时短路。 (2) 引起电容器开路的主要失效机理 ① 引线部位发生“自愈“,使电极与引出线绝缘; ② 引出线与电极接触表面氧化,造成低电平开路; ③ 引出线与电极接触不良; ④ 电解电容器阳极引出箔腐蚀断裂; ⑤ 液体工作台电解质干涸或冻结; ⑥ 机械应力作用下电介质瞬时开路。 (3) 引起电容器电参数恶化的主要失效机理 ① 受潮或表面污染; ② 银离子迁移; ③ 自愈效应; ④ 电介质电老化与热老化; ⑤ 工作电解液挥发和变稠; ⑥ 电极腐蚀; ⑦ 湿式电解电容器中电介质腐蚀; ⑧ 杂质与有害离子的作用; ⑨ 引出线和电极的接触电阻增大。 (4) 引起电容器漏液的主要原因 ① 电场作用下浸渍料分解放气使壳内气压 ② 电容器金属外壳与密封盖焊接不佳; ③ 绝缘了与外壳或引线焊接不佳; ④ 半密封电容器机械密封不良; ⑤ 半密封电容器引线表面不够光洁; ⑥ 工作电解液腐蚀焊点。 (5) 引起电容器引线腐蚀或断裂的主要原因 ① 高温度环境中电场作用下产生电化学腐蚀; ② 电解液沿引线渗漏,使引线遭受化学腐蚀; ③ 引线在电容器制造过程中受到机械损伤; ④ 引线的机械强度不够。 (6) 引起电容器绝缘子破裂的主要原因 ① 机械损伤; ② 玻璃粉绝缘子烧结过程中残留热力过大; ③ 焊接温度过高或受热不均匀。 (7) 引起绝缘子表面飞弧的主要原因 ① 绝缘了表面受潮,使表面绝缘电阻下降; ② 绝缘了设计不合理 ③ 绝缘了选用不当 ④ 环境气压过低。 电容器击穿、开路、引线断裂、绝缘了破裂等使电容器xx失去工作能力的失效属致命性失效,其余一些失效会使电容不能满足使用要求,并逐渐向致命失效过渡; 电容器在工作应力与环境应力综合作用下,工作一段时间后,会分别或同时产生某些失效模式。同一失效模式有多种失效机理,同一失效机理又可产生多种失效模式。失效模式与失效机理之间的关系不是一一对应的。 |