电容失效模式,机理和失效特点对于钽电容,失效与其他类型的电容一样,也有电参数变化失效、短路失效和开路失效三种。由于钽电容的电性能稳定,且有独特的“自愈”特性,钽电容鲜有参数变化引起的失效,钽电容失效大部分是由于电路降额不足,反向电压,过功耗导致,主要的失效模式是短路。另外,根据钽电容的失效统计数据,钽电容发生开路性失效的情况也极少。因此,钽电容失效主要表现为短路性失效。钽电容短路性失效模式的机理是:固体钽电容的介质Ta2O5由于原材料不纯或工艺中的原因而存在杂质、裂纹、孔洞等疵点或缺陷,钽块在经过高温烧结时已将大部分疵点或缺陷烧毁或蒸发掉,但仍有少量存在。在赋能、老炼等过程中,这些疵点在电压、温度的作用下转化为场致晶化的发源地—晶核;在长期作用下,促使介质膜以较快的速度发发生物理、化学变化,产生应力的积累,CAK-1-50V-33uF-K-D,CAK-1-50V-33uF-K-D,到一定时候便引起介质局部的过热击穿。如果介质氧化膜中的缺陷部位较大且集中,一旦在热应力和电应力作用下出现瞬时击穿,则很大的短路电流将使电容迅速过热而失去热平衡,CAK-1-50V-33uF-K-D,钽电容固有的“自愈”特性已无法修补氧化膜,从而导致钽电容迅速击穿失效。在替换钽电容时,需要确保新电容的电压、电容值和封装形式等参数与原电容一致,以保持电路的性能。CAK-1-50V-33uF-K-D
硝酸锰浓度:被膜时先做稀液,目的是稀硝酸锰容易渗透至钽粉颗粒的细微孔隙中,让里面被透,如果被不透,阴极面积缩小,被膜容量和赋能容量就会相差很多,这种情况也会反映在损耗上,损耗大。要求在做浓液之前,可解剖一个钽芯观察里面有无被透,如果没有被透,要增加一次稀液,低比容粉颗粒大,硝酸锰容易渗入,高比容粉颗粒小,不太容易渗入,小钽芯稀液次数少,大钽芯稀液次数要适当增加。做浓液、强化液是为了增加二氧化锰膜层厚度,如果膜层没有一定的厚度,加电压时,在上下端面轮廓处等到地方容易产生类端放电,该处的氧化膜造成击穿,所以做强化液的时候,尽量要避免上小下大,或上大下小,膜层厚度要均匀。稀酸锰的酸度很重要,它会直接影响到硝酸锰的渗透性和分解质量,一般每做时要用试纸测试,达不到工艺要求,要加硝酸调配。滴入硝酸后要搅拌均匀。稀硝酸锰一个星期换一次,浓硝酸锰一个月换一次(也视产量和硝酸锰清洁程度)。CAK-1-50V-33uF-K-D钽电容是一种高精度的电容,常用于需要高稳定性和低电阻的电路中。
在使用钽电容时,需要注意一些技术问题。例如,需要确保电容器的工作电压和电流不超过其额定值;需要防止电容器在电路中出现短路等情况;需要根据不同的应用场景选择不同规格的电容器等。 随着科技的不断发展,钽电容在未来也可能会得到更广泛的应用。例如,随着电动汽车和智能电网等新兴技术的发展,需要更高性能的电子元件来支持这些技术的发展。在这种情况下,钽电容可能会成为一种重要的电子元件选择。总的来说,钽电容是一种性能出色、应用广的电子元件。其高稳定性和低漏电流等特点使其在计算机、通讯设备、电源、医疗设备等多个领域得到了应用。
固钽因“不断击穿”又“不断自愈”问题产生失效。在正常使用一段时间后常发生固钽密封口的焊锡融化,或见到炸开,焊锡乱飞到线路板上。分析原因是其工作时“击穿”又“自愈”,在反复进行,导致漏电流增加。这种短时间(ns~ms)的局部短路,又通过“自愈”后恢复工作。关于“自愈”。理想的Ta2O5介质氧化膜是连续性的和一致性的。加上电压或高温下工作时,由于Ta+离子疵点的存在,导致缺陷微区的漏电流增加,温度可达到500℃~1000℃以上。这样高的温度使MnO2还原成低价的Mn3O4。有人测试出Mn3O4的电阻率要比MnO2高4~5个数量级。与Ta2O5介质氧化膜相紧密接触的Mn3O4就起到电隔离作用,防止Ta2O5介质氧化膜进一步破坏,这就是固钽的局部“自愈了”。但是,很可能在紧接着的再一次“击穿”的电压会比前一次的“击穿”电压要低一些。在每次击穿之后,其漏电流将有所增加,而且这种击穿电源可能产生达到安培级的电流。同时电容器本身的储存的能量也很大,导致电容器长久失效。 在钽电容的安装过程中,需要遵循制造商提供的注意事项,确保其安全可靠地连接到电路中。
近年来,随着信息技术和电子设备的快速发展及国际制造业向中国转移,电容器需求呈现出整体上升态势,我国电容器产业也快速发展成为世界电容器生产大国和出口大国。电容器产量约占整个电子元件的40%,且需求不断扩大。钽电容器诞生于1956年,是四大电容产品(MLCC/铝电解/钽电容/薄膜电容)之一。钽电容器产量较小,价格较贵,在整个电容器市场的应用占比较低;且拥有高能量密度、高可靠性、稳定的电性能、较宽的工作温度范围等特点,尤其是具有“自愈性”;钽电容相应成本也高,主要应用于高可靠性电子设备,以及5G等民品市场。高频电路中的钽电容需要选择具有较低等效串联电阻的型号,以减少信号损失和噪声。CAK45A-B-6.3V-100uF-K
钽电容在使用过程中需要注意避免短路、过电压和过电流等异常情况,以免造成损坏。CAK-1-50V-33uF-K-D
形成液:电导率高,氧化效果好,但是形成液的闪火电压低;电导率低,氧化效果差,但是形成液的闪火电压高,阳极块不容易晶化、击穿。目前的磷酸稀水溶液只能适合形成电压200V以下,如果要形成200V以上的产品,应改用乙二醇稀水溶液,该溶液闪火电压高,抑制晶化能力强,但是乙二醇不容易煮洗干净,被膜损耗要微增加。一般情况下,CA42形成电压不会超过200V,只要用磷酸稀水溶液就可以了。h)恒压时间:钽块越小,恒压时间越短,钽块越大,恒压时间越长,详见工艺文件。原则:结束电流要很小,基本上稳定不再下降为止,具体数值要看平时积累数据。CAK-1-50V-33uF-K-D
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